Preface前言

从

2001年正式启动多领域物理统一建模技术研究，从一个概念愿景到基本完整的理论算法体系，从理论算法到技术原型，从技术原型走向应用迭代，在国家重大创新工程的应用迭代中实现技术的产品化、产业化，系统智能设计与综合仿真系统

MWORKS历经20年守望终于迎来了中国创新的时代。

作为先进设计技术的研发者，一直想梳理一下本领域的技术演进，但设计技术作为基础性综合学科，博大精深，若无全面、深厚的理论底蕴和工程实践积淀难以胜任，因此退而求其次，希望通过MWORKS的研究、开发与应用实践，阐明我们对设计学、设计技术的几点认知。

设计是约束满足问题，约束满足问题是人工智能的重要命题，因此，设计学研究是人工智能应用研究的重要范畴。

在计算技术高度发达的时代，设计学研究不能流于方法学，必须走向技术和工具创新。数字化设计技术是现代设计学的使能技术，是设计学、应用数学和信息科学多学科交叉融合的产物，承载着现代设计学的理念、方法，通过数学过程，以软件为存在形式，面向广泛应用提升设计的自动化、集成化和智能化的能力与水平。需求创新不断丰富现代设计学的内涵，信息技术的快速发展同时推动现代设计技术的创新与发展，但是建模、分析（仿真）、优化以及协同管理是不断发展的数字化设计技术的永恒不变的主题，智能设计是数字化设计发展的方向。

复杂产品是多学科综合集成系统，在机理上可抽象为能量流、物质流和信息流的融合。然而近40年来，以多个单领域建模分析工具的信息集成解决多学科融合问题的方法在理论上缺乏完备性、有瑕疵，发展不尽如人意，需要理论创新。

本书提出的工程物理系统原理包括机电液控等多学科原理，围绕能量流、物质流和信息流的链接机制、一类数学方程的融合以及统一求解的计算框架，全面介绍了国际多领域物理统一建模语言规范Modelica的编译、数学映射、指标约简、系统分治、计算程序自动生成与求解等关键技术，建立了基于统一表达、统一求解的知识自动化技术体系，以“画出系统构型、生成计算软件、体验系统性能”的方式实现了以知识（模型）为中心的一类工业软件自动创成的新范式，对于在中国创新时代发展新一代工业基础软件及应用生态有重要启迪意义。

最后借本书完成之际，感谢苏州同元软控

信息技术有限公司的

技术团队对本课题潜心20载的卓越贡献； 感谢中国航天

科技集团有限公司

为本课题提供了大量工程应用迭代，让基础研究最终走入工程应用； 感谢江苏省、苏州市及苏州工业园区为技术产品化、产业化提供了长期的政策、环境、人才及资金支持； 特别感谢国家科技部“863”计划、重点研发计划对于本课题给予长期支持。

陈立平2021年11月30日于苏州独墅湖