复杂系统的平行控制理论及应用

首先给出了复杂系统的定义,并对复杂系统的研究现状和存在的问题进行了探讨,认识到没有可用来描述复杂系统的足够精确的模型,基于还原论的现有控制理论和方法难以发挥有效作用。在此基础上,提出了应对这类复杂系统问题的平行控制方法,阐述了其ACP思想、基本原理和优势等。同时对控制理论的发展历史做了简要描述,证明平行控制理论的产生是必然的。并阐述了平行控制理论的核心技术。最后介绍了平行控制系统平台及其在乙烯生产和城市交通中的应用,描述了平行控制理论研究和应用实践的前景与展望。     

基于平行系统的非常规突发事件计算实验平台研究

针对非常规突发事件应急管理的特点,在平行系统基本思想的基础上,提出了一种高性能、可扩展、可定制、开放交互的突发事件动态模拟仿真与计算实验平台设计框架,讨论了平台体系结构、人工社会构建、人工社会培育、计算实验过程的管理与控制、平行系统协同演化、应急管理情景可视化等关键技术。该平台集成突发事件计算实验的各类基础资源和工具,通过组合和配置,可以支持对不同类型突发事件的人工社会建模、计算实验与平行控制和管理。平台将实现基于突发事件情景的应急建模、培训、措施评估、平行管理与控制,能够大幅提升非常规突发事件的应急准备、响应及管理控制的能力。     

复杂生产系统的平行管理方法与案例

为实现复杂生产系统的综合管理目标,提出了平行管理理论,即构建与生产系统相一致的人工系统,采用计算实验方法对系统规律进行研究,通过实际系统与人工系统的平行运行和交互实现对实际复杂生产系统的管理。结合乙烯生产系统长周期生产管理的应用实例,开发的平行培训系统加强了对员工标准行为的培训,平行评估系统主要侧重于对管理制度的评估,而最终形成的平行管理系统将实现对复杂生产过程的综合管理,全面提升企业的管理水平和综合竞争力。     

关于社会物理学的意义及其方法讨论

从历史起源、近代发展、当前状态等方面简要地讨论了社会物理学的意义和作用,并从物理学、社会学和哲学的角度进行了阐述.重点是根据 Popper关于现实的三个世界模型,特别是作为世界3的人工世界,对社会物理学进行重新认识,试图理清三个世界与社会物理、社会心理、社会计算和人工社会、计算实验、平行系统之间的内在联系.还探讨了力学和控制中的一点概念和方法在社会物理学中的应用问题.     

计算实验方法与复杂系统行为分析和决策评估

本文提出计算实验方法的基本思想、概念和方法,并讨论计算仿真与计算实验的关系和异同之处,以及基于涌现的实验观察和解释方法。计算实验是计算仿真随着计算技术和分析方法的进一步发展而必须迈上的一个更高的台阶,是弥补很难甚至无法对复杂系统进行实验之不足的一种有效手段,也是分析复杂行为和评估各种决策效果的一种可行方式。     

关于复杂系统的建模、分析、控制和管理

以人工系统、计算实验、平行执行为讨论基础,以“不断探索和改善”为指导原则,提出具有不可分和不可知特性的复杂系统的建模、分析、控制和管理的理论体系和施行方法。     

人口问题与人工社会方法:人工人口系统的设想与应用

提出利用人工社会的思想，结合复杂系统的理论和方法，建立人工人口系统以及相应的人口计算试验手段和人口管理平行系统的设想。主要工作包括人工人口系统的基本框架，计算试验与人口政策的评估、平行系统与人口的控制与管理，以及基本综合集成研讨厅的实现方式。     

从人工生命到人工社会--复杂社会系统研究的现状和展望

介绍了人工社会研究工作的内容、方法及其思想基础，并对其应用和未来趋势进行展望。文中简述了社会学研究的历史阶段、主要问题和困难，人工生命和人工社会方法的有效性，并着重描述了Epstein和Axtell的工作，以及相应的涌现方法在复杂社会系统研究中的中心作用。本文还讨论了目前对人工社会方法的各种批判意见及其回应。     

经济复杂系统的建模研究--人工经济模型

经济系统是一个由大量自由买卖主体构成的复杂适应系统,可以用基于Agent的计算经济学（Agent-based Computational Economics, ACE）方法进行研究.本文提出了一个自主开发的ACE系统：SIMECO模型.用CRA（Classifiers, Rules, Actions）三层结构对Agent建模可以得到比传统基于简单固定规则的ACE模型更丰富的涌现行为,包括社会分工的自发形成、价格围绕某一固定区间动态波动、流的自发出现并增长.进一步,计算机模拟实验中还形成了由集体大规模Agent自发的交易行为导致的交易网络之上的商品流,它会伴随着系统的进化而不断增强,并使得SIMECO中的大量Agent能更好地适应多变的环境.     

基于计算实验的复杂作战系统研究方法

在分析传统建模方法之不足的基础上，论述了计算实验的基本概念，提出一种在作战模拟中，以规范的流程，通过交互改变系统的输入变量，有控制地培育各类复杂作战系统的方法。这一方法可以有效地缩小问题解空间，获得大量有用的涌现行为供用户分析。     

基于计算实验的探索性分析框架研究

提出基于计算实验的探索性分析方法,该方法可用于复杂系统的不确定性分析,既适合对其进行高层次规划与论证,又适合对其进行详细评估.提出了实验规划的概念,从整体上将仿真实验的各准备步骤进行统筹规划.结合实验规划,以信息化作战体系对抗为例,给出了基于计算实验的探索性分析框架的组成和过程.本框架已初步成功应用于C4ISR系统的效能评估.     

人工交通系统的基本思想与框架体系

阐述了人工交通系统的基本思想。从分析人工交通系统与仿真交通系统的差异和关系入手，提出了人工交通系统的基本系统构成和框架、主要建模和研究方法，以及分析手段和可能的应用方式。人工交通系统的主要研究手段包括基于代理的方法与编程技术、Petri网及其衍生模型、复杂系统的语言动力学描述、元胞自动机及其广义形式，以及模糊逻辑、神经元网、遗传演化程序和自然计算在内的计算智能方法。此外，还提出了将计算试验方法和并行系统方法用于交通研究的可能途径和效果，并讨论了有关人工交通系统研究中可能出现的问题和进一步的发展方向。     

平行系统的人工环境构建技术

人工环境是平行系统的重要组成,特别是人工社会、智能模型、计算实验的基础支持。通过数据、模型描述和表示真实环境,通过传感和信息网络和动态演化逼近真实环境,通过高性能并行计算和接口标准为人工社会、计算实验和平行执行提供动态、准确、可信的环境信息和计算支持,是人工环境最本质的技术内涵。以数据和模型为中心,以并行计算技术和设施为支撑,通过传感器网络和信息网络进行动态演化,是构建人工环境的基础、有效方法。通过分析,指出人工环境构建的关键技术包括多表示/多分辨率技术、基于模型的动态环境技术、多源数据驱动的演化技术、高性能并行计算技术,同时提出了相应的技术思路和方案。