多Agent系统形式化建模方法研究

简要总结了多Agent系统（MAS）形式化建模方法的研究现状;以面向对象Petri网（OPN）和π演算为基础,给出了一种直观的MAS体系结构模型（Multi-Agent Systems Architecture Model,MASAM）。OPN可以形象地描述MAS的初始化结构及动态行为,而π演算可以刻画MAS的动态演化;另外,可以利用Petri网和π演算的相关分析方法和支持工具分析和验证系统模型,在系统开发早期发现并避免体系结构级的错误。     

基于π网的多Agent系统建模与分析

首先集成两种互为补充的形式化方法-面向对象Petri网(Object-Oriented Petri nets,OPN)和π演算,建立了一种通用的形式化建模方法——π网.π网利用OPN形象地描述系统的初始化模型及动态行为,利用π演算刻画系统的动态演化.然后以π网为语义基础,从软件体系结构的角度,建立了一种多Agent系统体系结构模型(Multi-agent Systems Architecture Model,MASAM).在MASAM中,将多Agent系统抽象为计算Agent、连接Agent和配置等三个单元,并描述了多Agent系统的动态演化;研究了系统演化后体系结构一致性的分析方法,从而可以检测系统开发早期存在的错误,确保模型的可靠性和正确性.     

π-网--一类新型的模块化高级Petri网

π-网是一类新型的模块化的高级Petri网.π-网有机地结合了两类并发模型Petri网和π-演算,π-网既可称为Petri网中的π-演算,又是π-演算的Petri网形式的体现,从而在语义上实现了从π-演算到Petri网的一种自动翻译,较完整地解决了π-演算的分布式语义问题,在π-网中,任一π-网都可由四类基本π-网Tau网、输入网、自由输出网和匹配网通过π-网的复合规则复合而成,这一结果不仅使得一个π-进程能够在π-网中得到自动的演进,也使得π-网自身具有了极大的可操作性和可计算性.     

采用面向对象模糊Petri网的侦察平台Agent建模

为适应侦察平台Agent中各种知识的分类及知识动态更新过程的需求,采用一种自下而上的面向对象的模糊Petri网建模方法,不仅考虑处理中的侦察平台Agent推理规则,而且更注重其结构、子系统及相互通信方式.在分析侦察平台Agent模型及其知识推理系统的基础上,研究了面向对象的模糊Petri网建模的理论、建模步骤及示例.示例演示证实了模型的可行性与有效性.     

网络协同数字化预装配系统中的协同技术研究

针对网络协同数字化预装配特点,提出可重组的多Agent协同装配动态组织结构,基于Petri网建立装配动态组织模型和协同装配过程模型,对产品的装配协作过程进行了研究。提出商用CAD软件与数字化预装配系统的模型数据集成方法,研究了多Agent之间的通信和协同实时性的实现技术,并开发了原型系统。实例表明,该系统能使异地协作人员通过网络协同地对产品的装配设计进行分析与优化。     

基于Petri网的多Agent系统建模的研究

多Agent系统正成为分布式自治系统研究的一个热点,并被大量应用在商业和工业软件系统的开发中.这些系统的复杂性表明急需一种系统建模技术来构造多Agent系统,从而支持可靠的、可维护的和可扩展的系统设计.文中分析了Petri网技术在多Agent系统建模领域的应用背景,对基于Petri网的多Agent系统建模方法进行了分类、分析、比较和评估,指出了目前使用Petri网技术对多Agent系统进行建模存在的问题,并给出了今后的研究方向.     

基于多Agent系统的计算机生成兵力建模研究

在计算机生成兵力(computer generated forces,CGF)的研究中,引入了多Agent系统(multi-agentsystems,MAS)理论,并以面向对象Petri网(object-oriented Petri nets,OPN)为基础,建立了一种通用的适合CGF的MAS形式化模型ArmyMAS.ArmyMAS描述了作战实体Agent、管理Agent和配置等三个单元,形象地刻画了CGF的结构与行为特性,同时可以利用Petri网的相关分析方法和工具对模型进行分析和验证.最后利用Ar-myMAS对弹道导弹攻防对抗CGF系统进行建模和分析,验证了该模型的有效性.     

基于ASP的复杂供应链系统的混合建模与仿真实现

Agent建模、系统动力学（System Dynamics,SD）建模和Petri网建模单独应用于供应链系统或企业系统建模都存在一定局限性。根据供应链和核心企业系统的特点以及上述三种建模方法的特点,提出基于ASP（Agent-SD-Petri net）的核心企业及其供应链系统的混合动态仿真模型,重点讨论准时制生产方式下核心企业的生产模型和库存模型,可供供应链各实体间以及核心企业系统内部各部门间的相互作用及其耦合的分析;解决JADE软件环境下系统集成仿真的关键技术,验证核心企业及其供应链系统混合动态建模的可行性。     

密码协议的π -网形式化描述和分析

π-网是一类模块化的、具有代数演算功能的高级Petri网.通过引入项、buffer库所和解密变迁等建模元素,本文在π-网中建立了密钥管理和加密信息的传输机制,形成了密码协议的Petri网形式化模型,而且对于任意的一个密码协议,都可以将其模块化,本文还提出了密码协议的鉴别性和安全性的验证机制.通过对Needham-Schroeder协议的实例分析,对密码协议的密钥交换和鉴别性,以及协议存在的漏洞,进行了有效的形式化描述和分析.     

基于Agent和CPN的Web信息传播系统建模研究

Web信息传播问题的复杂性是系统宏观结构和微观个体行为两方面因素共同作用的结果。在分析Web信息传播建模难点及解决思路的基础上,研究了将基于Agent的仿真方法和Petri网的描述机制相结合,利用Petri网擅长描述系统的整体逻辑结构和动态特性的优长,将Agent对系统个体特性和交互规则的仿真溶入到着色Petri网(CPN)描述的系统动态行为之中,使仿真分析和逻辑结构分析结合起来,对解决类似的复杂社会系统仿真提供一种新的思路。     

混合系统的混合Petri网描述

混合Ｐｅｔｒｉ网可很好地描述由连续动态和离散动态相互混合相互作用而成的混合系统．本文重点讨论了用混合Ｐｅｔｒｉ网工具描述混合系统的方法,并对混合系统的运行协调性和最优控制问题进行了初步探讨．     

基于时间Petri网的电力系统故障恢复算法的研究

随着电网建设的逐步升级和加强,电网结构趋于成熟稳定,但也愈加庞大复杂。电网不可避免受到故障影响而导致停电,严重危害社会经济的持续发展,因此,电力系统故障恢复问题的研究正成为完善电网建设的一项重要任务。时间Petri网是一种用于描述系统动态行为和分析系统动态性质的数学模型,对描述和分析并发现象有其独到的优越之处,非常适合于异步并发系统的建模。用时间Petri网来解决故障恢复是一种新型算法。根据时间Petri网的特点,利用时间Petri网为配电网典型结构建立模型,应用迪杰斯特拉计算机算法,辅助计算电力系统配电网故障恢复的最优路径。举例验证本算法的有效性。     

基于混合Petri网的图形建模仿真系统

将VC＋＋的面向对象思想引入混合Petri网建模、仿真技术的研究和开发，给出了面向对象的混合Petri网软件结构，研究了Petri网的创建方法，讨论了Petri网的系统维护以及Petrl网的存储结构等关键问题。在此基础上，设计了基于图形界面的混合Petri网建模仿真软件。对于具体实例，给出了该软件以人机交互方式建立、编辑、分析混合Petri网模型的过程。     

基于HLA的Petri网分布式仿真中的数据过滤方法

在应用Petri网对大规模复杂系统建模和仿真时,Petri网模型可能出现组合爆炸的现象,从而占用大量的计算资源。考虑到Petri网的并发特性,可将Petri网模型分解为若干子网,进行并行或分布式仿真。在基于HLA的Petri网分布式仿真中,各联邦成员之间需要进行大量的数据交换,从而实现令牌(token)在子网之间的流动。因此,减少冗余数据的传输是提高分布式仿真性能的一种有效途径。对基于HLA的Petri网分布式仿真中的四种数据过滤方法进行了分析和研究,并通过仿真实验比较了它们去除冗余数据的有效性。     

基于多属性模糊Petri网的知识化制造系统产品需求预测

为强化模糊Petri网的知识表示能力, 提出了一种多属性模糊Petri网(AFPN), 即在模糊Petri网的基础上, 为每个库所及权值赋予与实际系统相对应的多个属性, 以简单模型结构完成具有多个属性的系统的建模．利用知识化制造系统的知识库, 对多属性模糊Petri网进行属性分解、属性合并以及训练更新, 并对不规则模型进行规则化, 可以在原有产品的AFPN模型基础上简单快速建立后续产品的AFPN新模型．在产品需求预测的实例中, 采用原材料和产品的各需求相关因素建立产品的需求预测AFPN, 实现了产品需求的快速预测．     

基于事件调度的随机Petri网仿真

当随机Petri网时间变迁的延迟时间分布为非指数分布时，随机Petri网就不再与马尔可夫链同构，不存在数学分析解法。数字仿真成为解算其性能指标最通用的方法。本文提出基于事件调度的随机Petri网仿真算法，该算法适用于任意时间变迁延迟时间分布随机Petri网性能的解算，实例分析证明该仿真算法的有效性。     

控制系统功能表图的电路实现

控制系统功能表图(CSFC)建立在Petri网的理论基础之上,用来描述控制系统的功能与特性,是一种并发系统的模型。文章介绍了如何用D触发器实现CSFC中的步,用与或门实现CSFC中的转换,并将基本电路封装成元件,存入EDA软件工具的库中以备调用。最后通过一个CSFC控制器,对D触发器和RS触发器实现方法进行了比较,并给出了仿真波形。     

军用飞机修理线建模与修理能力分析

为准确掌握军用飞机修理线的实力状况,有效提升大修能力,结合Petri网建模仿真方法,开展修理线的能力分析。根据军用飞机修理线特点,建立了修理线层次结构模型。针对飞机大修过程的离散动态特性,采用分层赋时Petri网进行刻画,并根据大修实际制定模型运行规则。设定了修理能力分析指标,并通过仿真,从不同层面进行修理线的能力统计分析,寻找修理能力制约点和提升点。通过案例验证了所提模型与方法的可行有效性,对军用飞机修理线能力建设具有现实意义。     

基于广义模糊Petri网的陶瓷生产过程能量碳流模型

针对陶瓷企业低碳制造过程建模的需求, 依据模糊Petri网的基本原理, 抓住其运行状态的连续性及离散状态对连续过程的影响, 将其用于陶瓷企业低碳制造过程建模这一领域. 首先对陶瓷企业能量碳流模型进行分析, 然后给出模型的形式化定义及规则说明, 建立了基于广义模糊Petri网的陶瓷生产过程能量碳流模型, 最后以典型的烧成系统为例加以说明模型的运用, 对整个过程的能量碳流进行了动态描述, 为企业走低碳制造奠定一定的理论基础.