基于DEVS原子模型的智能体离散仿真构建方法

智能体由于自身交互行为与学习行为的复杂性,难以直接被建模和仿真.针对智能体离散仿真中的常见问题,借助DEVS (discrete event system specification)原子模型的事件转移机制表示智能体的交互与学习过程,通过对智能体交互模式、多状态外部事件转移控制、端口连接模式、以及强化学习事件转移表示等...     

多范式人工社会建模与多智能体仿真平台框架

ACP（Artificial Society,Computational Experiments,Parallel Execution）方法是一种新的解决突发事件应急管理的理论方法。基于ACP方法和多范式建模理论,提出了多范式人工建模方法及其运行支撑多智能体仿真环境,利用模型变换支持人工社会多领域建模,改造基于组件的并行仿真支撑形成支持FIPA（Foundation for Intelligent Physical Agents）协议的多智能体仿真引擎。以此为基础,最后提出了多范式人工社会建模与多智能体仿真平台框架。包括人工社会建模环境、人工社会运行环境和人工社会实验环境。该框架同时也是＂非常规突发事件模拟仿真与计算实验集成升华平台＂的重要支撑。     

多智能体涌现生成的群体行为仿真

众多实验表明,以建模仿真的方法研究复杂的群体行为是一条可行有效的途径.针对如何使所构建的群体行为模型在仿真过程中,既能表现自主、智能的个体行为,又能表现灵活、适应的整体行为,提出了一种基于智能体的综合建模方法,重点从信息获取、决策判断、运动控制三个方面对智能体模型的设计与实现进行了论述,并以实验结果证明了多智能体在交互.协调作用下涌现生成可视化群体行为仿真的科学性及合理性.     

基于多智能体仿真的新产品市场扩散研究

基于多智能体的仿真是一种基于微观个体行为的建模仿真方法,具有广泛适用性、分布性、智能性和交互性等特征.本文首先指出了多智能体仿真系统的优势,探讨了多智能体仿真的基本思路,然后构建了一个基于多智能体的新产品市场扩散仿真模型,最后应用多智能体仿真平台AgentSheets实现了该模型.     

基于GPU的一类地理多智能体系统并行仿真研究

针对当前地理多智能体建模存在着计算成本高、配置复杂、运算加速性能不高的问题,以杜能模型为例,提出基于GPU并行技术的一类地理多智能体仿真与优化方法。通过构建空间索引网格的方法,动态维持智能体与空间索引网格的关联关系,提高地理多智能体系统的仿真运行效率。研究结果表明:采用GPU并行技术,能够使多智能体系统的运行性能得到明显提升,对开展大规模数据下的空间系统多智能体仿真建模具有重要意义。     

基于协进化方法的多智能体协作系统体系结构及其仿真框架

通过分析多智能协作问题的研究现状，借鉴自然界中物种之间协同进化机制而得到的协进化计算思想，提出了基于协进化机制的多智能体系结构和协作方法，介绍了协作化智能体的分层设计方法，协进化智能体之间以及智能体与环境之间的交互过程，并设计了基于协进化方法的多智能体系协作系统仿真框架，以多武器平台协同的控制对抗仿真系统为背景进行了实验研究。     

全局版人工鱼群算法

人工鱼群算法是一种基于动物行为的群体智能优化算法.针对基本人工鱼群算法运算速度慢的缺陷,提出了一种全局版人工鱼群算法.该算法用整个鱼群的中心位置和全局极值位置代替人工鱼的邻域中心位置和邻域极值位置,从而减少了算法的计算量,提高了运算速度;采用动态调整人工鱼视野和步长的方法,较好地平衡了全局搜索能力和局部搜索能力;在人工鱼的觅食行为中,让人工鱼直接移动到搜索到的较好位置,加快了搜索速度.仿真结果表明,该算法的优化性能优于基本人工鱼群算法.     

人工鱼高级行为规划和运动模型研究

以生物学理论为依据,从人工智能和人工生命相结合的角度提出了人工鱼的高级行为规划和运动模型.高级行为规划即设计多种行为序列以实现当前意图,使人工鱼能够根据不同的环境条件选择相应的行为策略.运动模型在高级行为规划指导下,将行为序列分解为具体动作来执行,作用于环境.人工鱼的运动由饥饿度、危险度等内部状态驱动,并受体力的影响.仿真实验表明该模型能够更合理、有效地模拟真实鱼类的生命特征和智能行为.     

COVID-19病毒防控多智能体仿真模型

新型冠状病毒(COVID-19)的防控是当前维护世界公共卫生安全的重点工作,据此提出运用多智能体建模仿真技术构建COVID-19病毒防控模型,以模拟在不同防控措施下的疫情动态发展趋势。以太原市为例,依据已发现的COVID-19病毒传播规律,制定各类居民智能体之间的交互传染与状态转换规则,实现了COVID-19病毒传播的防控决策仿真模型,在政府和医院的不同政策措施下进行了多情景仿真实验。实验结果表明多智能体建模方法可有效分析新型冠状病毒传播趋势,为城市疫情防控提供决策支持。     

平行应急管理系统中人工社会的语义建模

分析平行应急管理系统对人工社会建模的内在需求, 提出采用网络本体语言对人工社会建立语义模型的方法. 将语义网技术合理地应用到智能体模型和人工社会关系网络描述中, 建立应急场景客观世界和社会关系的本体概念集合, 实现智能体的知识和推理规则的语义描述, 提高智能体的智能性和协同能力. 最后以学校暴发H1N1传染病流行为情景, 构建了学生群体社会关系网络的语义模型, 以此为例阐述人工社会的语义建模方法、语义推理方法和语义模型的作用.     

基于多主体模型的种植业面源污染控制模拟：化肥税-环境服务付费功效比较

构建了一个基于复杂适应系统理论和Swarm 平台的用于农村环境管理模拟的多主体模型. 针对我国种植业面源污染问题，对模型应用进行了实证研究：以控制化肥为主的污染性生产投入为重点，设计和模拟了实施化肥税和环境服务付费两套政策，通过模拟模型的人工村落中农户自适应行为对政策的响应，评估了政策的环境绩效. 研究表明，目前并不是实施化肥税的最佳时机，且仅依靠化学税政策难以达到理想的面源污染控制目标，若实施化肥税，宜优先考虑中等税率方案；环境服务付费政策应从分级设计补偿标准，合理确定环境目标，引入市场激励机制三方面入手降低补偿成本，并注意平衡环境安全和粮食安全的关系. 该多主体模型为我国农村环境管理决策支持提供了新的思路和方法.     

虚拟战场环境中的一种CGF系统的体系结构

计算机生成兵力是虚拟战场环境中的关键技术之一。在对分布式虚拟战场环境中CGF系统的构造问题进行研究的基础上，提出了一种基于HLA的CGF系统体系结构，并给出了此体系结构下CGF实体模型的结构框架，最后说明了将人工智能技术应用于CGF实体建模的思路。     

基于细胞免疫应答理论重建故障诊断智能体

借鉴生物免疫中的独特性网络调节理论，将进化的单一诊断Agent对应为免疫系统中的抗体，诊断系统中多Agent群体适应度增加量作为抗原，并依据生物系统的相似性理论，构造了诊断多智能体的细胞免疫型智能体重构控制的结构模型；提出了一种基于行为Petri网技术的工作流模型重建故障诊断智能体的算法，实现故障诊断系统中的多智能体的群体进化，自组织与突破，并给出Agent重构的非线性动力学解释。     

基于多主体和前景理论的应急风险决策仿真研究

针对多部门参与的突发事件应急风险决策的建模与仿真问题,提出了一种基于多主体和前景理论的仿真模型及仿真框架。通过引入Agent思想,描述了应急风险决策的多Agent体系结构模型,并对决策主体进行建模;通过引入前景理论思想,着重考虑了随着突发事件的动态演化决策者心理状态变化对决策结果产生的影响。在此基础上,设计并实现了多Agent应急风险决策仿真框架。以石油化工厂火灾应急风险决策为例,验证了仿真模型及框架的有效性和可行性。     

DISTRIBUTED FINITE-TIME χ-CONSENSUS ALGORITHMS FOR MULTI-AGENT SYSTEMS WITH VARIABLE COUPLING TOPOLOGY

<正> This paper considers finite-time χ-consensus problem for a multi-agent system with firstorderindividual dynamics and switching interaction topologies.Several distributed finite-time consensusrules are constructed for multi-agent dynamics in a unified way with the help of Lyapunovfunction and graph theory as well as homogeneity.Time-invariant non-smooth forms of finite-timeneighbor-based controllers are proposed and a numerical example is shown for illustration.     

基于SVM的故障预报中的并行优化仿真研究

在基于支持向量机的故障预报过程中,故障样本数据的不相关变量会影响支持向量机的性能;加权支持向量机中直接选择加权系数存在很多不足;支持向量机参数主要凭人的经验或通过多次实验获得,还没有一个确定而有效的方法.针对这三种问题,提出了采用改进的人工鱼群算法将特征选择、加权系数、支持向量机参数进行并行优化的方法,并将此方法应用于船舶动力装置冷凝器的故障预报中.仿真结果表明:相对于单独优化,并行优化能够在更短的时间内进行最有效的故障特征提取,并且提高支持向量机的性能;相对于遗传算法,改进人工鱼群算法能够以更快的速度达到最终的优化结果.     

人工鱼多感知系统融合研究

人工鱼利用人工生命方法实现计算机动画,研究并实现了人工鱼的多感知融合系统。多感知是系统决策与行为的前提,首先利用多源注意力理论建立了人工鱼的多感知融合模型,并设计了感知权重分析器,并结合外部环境和内部状态对人工鱼的多感知行为进行了设计,最后给出了行为驱动的注意机制感知融合算法。经动画仿真,得到满意结果。多感知融合的研究和实现可为机器鱼及机器人的感知融合研究提供软件仿真平台。     

基于免疫多智能体的舰艇编队协同防空体系模型

借鉴生物免疫系统的性质和机制,结合多智能体理论与方法,提出了一种新的免疫多智能体网络(Immune Multi-Agent Network,IMAN)模型。根据舰艇编队协同防空体系和生物免疫系统在防御功能、自适应和自组织特性上相似的特点,将舰艇编队协同防空体系映射到生物免疫系统之中,设计了舰艇编队协同防空免疫智能体功能结构模型,并综合上述免疫多智能体网络模型IMAN及其免疫防御原理,构建了一种新颖的舰艇编队协同防空体系免疫多智能体网络模型,分析了舰艇编队协同防空体系免疫多智能体的免疫防御机制及其性质,旨在为舰艇编队协同防空体系研究开拓一种新思路,并为建立适合现代实战需要的作战仿真系统提供理论模型。     

国际政治生态模型设计与实现

借鉴人工社会的思想，提出了人工国际社会——国际政治生态模型的概念。阐述了模型的设计原理、功能及个体Agent的设计，在此基础上给出了某危机条件下的仿真过程。实践证明，人工社会应用于国际政治仿真是完全可行的，并在战争模拟中有广阔的应用前景。     

带时间窗可回程取货车辆路径问题的元胞鱼群算法

在研究带时间窗可回程取货车辆路径问题数据模型的基础上,将人工鱼群算法的仿生学原理与元胞自动机的邻域邻域模型和状态迁移规则相结合设计了元胞鱼群算法.算法通过在每次迭代后进行元胞空间的信息交换,并利用交换序方法对鱼群算法进行重构,改善了对解空间的搜索性能.仿真实验结果表明,元胞鱼群算法有良好的寻优能力,具有一定的工程应用价值.