智能虚拟维修环境多Agent 协作机制

针对智能虚拟维修环境中多Agent协同作业求解问题,提出一种基于任务驱动方法的协同虚拟维修训练体系框架,并构建基于该框架下的协作感知-规划-行为（Sense-Plan-Action,SPA）关系模型,在该模型中使用参数化表达方法来量化多Agent 协同作业过程,并将任务求解过程转化为时序信息、属性状态演变、目标决策等多通道框架驱动协同作业的实现,解决了多Agent 协同作业的逻辑关系问题。最后,将该方法应用于轮式工程机械协同虚拟维修仿真过程中,实现了协同虚拟维修可视化,验证了任务驱动方法在协同虚拟训练中的可行性。     

平台级ABM方法及在多传感器仿真演示中的应用

为了开展未来战争系统作战运用的先期概念技术演示,利用Agent作为智能实体的特性,把战争系统各成员直接映射成相应的Agent,由此提出了平台级基于Agent的建模(ABM)方法.在给出各Agent的定义和工作原理的基础上,采用任务树分解法和产生式规则表达知识的形式,设计了作为仿真演示系统基本单元的Agent.以信息化战场多个情报侦察平台(即多传感器)为例,开发了仿真演示系统.仿真演示结果表明,该系统模型能实现信息化战场上战术分队情报侦察这一客观、动态、复杂、智能过程的分布式仿真.     

多Agent虚拟测试仿真建模方法研究

结合光电经纬仪虚拟测试的需求,提出了一种分布式多Agent虚拟测试平台结构,确立了多Agent间交互协作测试的任务目标.讨论了虚拟测试中基于Agent的仿真建模策略,设计了可重构虚拟目标Agent及其仿真流程和基于消息的监控Agent,以此构建了多Agent仿真体系完成经纬仪虚拟测试的整体协作模型.开发了基于Agent的经纬仪虚拟测试平台,通过仿真测试应用,验证了仿真建模方法及其平台的有效性,满足了现阶段经纬仪的相关性能测试.     

基于嵌套网的对抗模拟模型

为了对多Agent系统中的交互流程、本体(Ontology)语言与通信协议的设计进行可视化的分析和优化,嵌套网(Nested Petri nets)作为建模工具被应用于多Agent系统。使用三层的嵌套网对基于多Agent的对抗模拟模型ISAAC(Irreducible Semi-Autonomous Adaptive Combat)进行层次化建模,其层次的划分为Agent的生存环境(战场)、Agent和Agent的内部推理机。通过实例充分说明了嵌套网表达多Agent系统的可行性与有效性,可以实现多层次、多角度的图形化多Agent系统,并探讨了复杂适应系统理论与嵌套网理论的适应性。     

交互式宇航员太空行走仿真系统的研究与开发

以载人机动装置(MMU)的设计与开发为背景,基于PowerWall虚拟现实硬件平台,运用了虚拟现实技术(VR),为带上肢干扰的宇航员舱外太空行走活动的模拟,开发了一个进行预测、训练的虚拟样机仿真实验环境。该交互式仿真系统包括四个模块,即输入模块、MMU控制仿真模块、虚拟场景管理模块和输出模块。文中详细叙述了系统的设计、构成及关键技术。     

灌装生产线虚拟环境的多Agent建模研究

通过对灌装生产线虚拟环境的特点和描述方法分析，提出了灌装生产线虚拟环境Multi-Agent新的建模方法。将复杂的生产线系统化为主Agent与子Agent的空间网络关系，对主Agent结构中的六元组进行了定义，用消息传递机制来描述虚拟生产线动态实体的行为机制，构造了Multi-Agent系统总体框架。利用WTK和VC 开发了虚拟灌装生产线仿真系统。应用结果表明：该系统具有实用性、有效性，为企业生产线工艺立体布置设计、系统优化、决策、关键设备可制造性的评估提供了集成工具。     

基于多Agent的虚拟生态工业园区的建模与仿真

通过分析Agent建模的一般方法,作者抽象出了虚拟生态工业园区的多Agent的概念模型,提出了基于多Agent的虚拟生态园工业区各个Agent的属性和Agent之间的关联规则,运用Swarm仿真平台实现了模型,并得到了一些有益的结论,为国家建设区域生态产业建立了一个仿真模型.     

模型驱动的组件化Agent仿真模型开发方法

作为一种研究复杂系统的有效手段,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用。但目前还没有一种得到广泛认可的建模仿真规范来指导和约束Agent仿真模型的设计、开发、集成和运行,不利于提高Agent仿真模型的可重用性和开发效率。提出将采用模型驱动架构和基于组件设计思想的仿真模型可移植性规范(simulation model portability standard 2.0, SMP2)引入到基于Agent的建模仿真中,通过把Agent仿真中的元素映射到SMP2的模型设计和开发模式架构下,并根据Agent仿真特性对SMP2进行相应扩展,来支持模型驱动的组件化的Agent仿真模型开发。利用一个应用实例,验证了提出方法的有效性。     

一种基于虚拟维修仿真的交互式电子技术手册生成方法

基于并行工程思想,提出了一种基于虚拟维修仿真分析过程的结果数据制作装备交互式电子技术手册(IETM)的方法。主要研究工作为:构建了一种基于主题的IETM内容数据模型(CDM),给出了典型装备IETM的组成结构;分析了典型虚拟维修仿真分析过程中的结果数据;提出了虚拟维修仿真系统和IETM创作系统的并行集成框架,设计了集成接口和相关模型,在产品生命管理平台下实现了二者的集成;在基于Jack软件环境的虚拟维修仿真系统中,以某型榴弹炮为例,进行虚拟维修样机建模、维修任务生成、虚拟维修仿真,最后通过以上结果数据生成了该榴弹炮的4级IETM系统。     

基于Multi-Agent的武器系统虚拟样机开发环境研究

虚拟样机技术是解决复杂系统开发过程中高风险、有限可逆转性问题的一个有效途经。复杂系统虚拟样机开发过程中的数据量大,交互频率高,因此必须为这一过程提供有效的机制,最大效率的支持虚拟样机的协同开发。文章将Agent技术应用于传统框架,提出了基于Multi-Agent的协同开发环境,并结合采办的思想,提出了基于Multi-Agent的协同开发环境的全生命周期虚拟样机开发过程模型。     

复杂产品虚拟样机概念设计技术研究

建立协同的、智能化的复杂产品概念设计支撑系统是当前虚拟样机工程必须解决的问题之一。从复杂产品概念设计的需求和解决分布式环境下概念设计系统实现的技术难点出发，在分析了Agent技术和WEB服务技术的基础上，对虚拟样机分布式协同仿真系统中的复杂产品概念设计进行了研究，提出将WEB服务技术和Agent技术相结合，建立基于Agent的虚拟样机产品概念设计系统，阐明了系统的结构，工作原理和工作流程，并讨论了系统实现的关键技术。     

基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化研究

混凝土坝施工仿真的复杂建模过程限制了其成为混凝土坝施工管理的有效手段。将智能化仿真与混凝土坝施工仿真相结合,提出了基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化方法。采用多策略建模方法来构建具有不同智能层次的Agent模型,简化了Agent模型的实现过程;阐述了混凝土坝施工过程仿真中仿真行为推理建模、规则知识的获取与应用、Agent间的通信与协商机制等多Agent实现方法;建立混凝土坝施工仿真系统Agent分类的整体模型结构,并论述了该系统的实现过程。基于多Agent的混凝土坝施工仿真系统的开发,增强了施工仿真的可信度和适用范围,实际工程的应用验证了该系统的有效性。     

基于多Agent系统网管模型的形式化建模

运用多Agent系统实现分布、自治的网络管理是构造下一代网络管理系统的一条全新思路。然而,大多数基于多Agent系统的网管模型均采用非形式化的方法进行描述,容易造成人们对模型理解的歧义性和在系统开发过程中的随意性。一种利用有色Petri网对分布式网络管理模型进行形式化建模的方法被提出。利用该方法所建立的形式化模型,能够对分布式网管模型中多Agent系统的组成结构和运行机制进行全面刻画,能够描述模型中用到的Agent的各种特性。     

基于Agent的农业经济智能决策支持系统研究

将分布式人工智能中的Agent技术融于现代农业经济管理决策支持系统的研究与开发中,提出了基于Agent的农业经济智能决策支持系统(AEIDSS)的结构和组成,引入界面Agent、管理Agent、数据Agent、模型Agent、知识Agent以及各类决策职能Agent构成系统的主要部件,分析了基于分类器系统的Agent实现方法,探讨了在多Agent通讯与合作环境下实现农业经济系统的动态分析、评估、预测以及优化等决策支持功能的工作原理。图2,参13。     

无线传感器网络中多移动代理分组优化算法

在基于多移动代理的无线传感器网络中,源节点的编组方法是区别于单移动代理系统的核心研究问题。基于跳数的最小生成树原理,提出一种基于最小生成树算法的规划编组方式,通过对无向全连通图中边权值的测量和选取,简单而有效地控制网络中能量消耗与任务延迟间的平衡,从而获得高效的综合性能。最后通过大量的OPNET仿真实验验证了算法的可靠性。

Abstract：

In contrary to the single mobile agent system,the grouping methodology for source nodes is the key issue in multi-agent itinerary planning for wireless sensor networks.A novel approach was proposed based on hop-oriented minimum spanning tree.The scheme achieves flexible trade-off control between energy cost and task duration by dynamically selecting edge weights in the total connected graph.Extensive simulations have shown that the approach outperforms the existing works.     

A quantum multi-agent based neural network model for failure prediction

An effective prognostic program is crucial to the predictive maintenance of complex equipment since it can improve productivity, prolong equipment life, and enhance system safety. This paper proposes a novel technique for accurate failure prognosis based on back propagation neural network and quantum multi-agent algorithm. Inspired by the extensive research of quantum computing theory and multi-agent systems, the technique employs a quantum multi-agent strategy, with the main characteristics of quantum agent representation and several operations including fitness evaluation, cooperation, crossover and mutation, for parameters optimization of neural network to avoid the deficiencies such as slow convergence and liability of getting stuck to local minima. To validate the feasibility of the proposed approach, several numerical approximation experiments were firstly designed, after which real vibrational data of bearings from the Laboratory of Cincinnati University were analyzed and used to assess the health condition for a given future point. The results were rather encouraging and indicated that the presented forecasting method has the potential to be utilized as an estimation tool for failure prediction in industrial machinery.     

Uncoupled PID Control of Coupled Multi-Agent Nonlinear Uncertain systems

In this paper, PID (proportional-integral-derivative) controllers will be designed to solve the tracking problem for a class of coupled multi-agent systems, where each agent is described by a second-order high-dimensional nonlinear uncertain dynamical system, which only has access to its own tracking error information and does not need to communicate with others. This paper will show that a 3-dimensional manifold can be constructed based on the information about the Lipschitz constants of the system nonlinear dynamics, such that whenever the three parameters of each PID controller are chosen from the manifold, the whole multi-agent system can be stabilized globally and the tracking error of each agent approaches to zero asymptotically. For a class of coupled first-order multi-agent nonlinear uncertain systems, a PI controller will be designed to stabilize the whole system.     

SOFT CONTROL ON COLLECTIVE BEHAVIOR OF A GROUP OF AUTONOMOUS AGENTS BY A SHILL AGENT

This paper asks a new question： how can we control the collective behavior of self-organized multi-agent systems？ We try to answer the question by proposing a new notion called ＇Soft Control＇ which keeps the local rule of the existing agents in the system. We show the feasibility of soft control by a case study. Consider the simple but typical distributed multi-agent model proposed by Vicsek et al. for flocking of birds： each agent moves with the same speed but with different headings which are updated using a local rule based on the average of its own heading and the headings of its neighbors. Most studies of this model are about the self-organized collective behavior, such as synchronization of headings. We want to intervene in the collective behavior （headings） of the group by soft control. A specified method is to add a special agent, called a ＇Shill＇, which can be controlled by us but is treated as an ordinary agent by other agents. We construct a control law for the shill so that it can synchronize the whole group to an objective heading. This control law is proved to be effective analytically and numerieally. Note that soft control is different from the approach of distributed control. It is a natural way to intervene in the distributed systems. It may bring out many interesting issues and challenges on the control of complex systems.