多分辨率表示和建模的概念于20世纪80年代中期提出。模型分辨率通常指模型对现实世界描述的粒度或精度。分辨率越高,意味着描述越精细、可以展现更多细节,反之分辨率越低,则表示描述越简略。除此以外,不同模型的分辨率对仿真系统的要求也不尽相同。高分辨率往往对系统有更高的要求,为了达到细节仿真,常常需要付出计算开销等高昂代价,而低分辨率模型可大大节省仿真时间。多分辨率表示方法可以从不同细节表现程度描述对象,展现不同尺度下对象的特征,同时平衡计算资源。
多分辨率建模将不同分辨率的模型集成到同一仿真中去,模型的分辨率可以根据情况来改变。在20世纪90年代中期,由于当时对多分辨率建模的需求并不突出,多分辨率建模技术曾一度发展缓慢。进入21世纪,随着仿真系统的日益复杂和仿真规模的不断扩大,对多分辨率建模的需求与日俱增。同时,从不同分辨率、不同角度分析和处理问题符合人类的思维方式,是处理复杂问题的有效手段。因而,多分辨率建模已经逐渐成为系统建模与仿真的必然趋势。
多分辨率建模的方法主要包括聚合解聚法、视点选择法和一体化层次法等。其中,聚合解聚法是使用最普遍的方法,主要通过对低分辨率模型进行解聚或者对高分辨率模型进行聚合,以确保过程在同一层次上进行交互。在模型运行过程中一般运行低分辨率模型,当需要更多细节时则触发解聚,执行高分辨率模型;而当不再需要细节时则触发聚合,执行低分辨率模型。其优点在于计算代价低、可以节省计算资源,但这种方法也存在一致性维护、系统颠簸和跨层次交互等困难,而这些正是多分辨率建模所面临的技术难点。