基于Agent的分布仿真环境原型设计与实现

基于Agent的分布仿真是基于Agent的建模与仿真(ABMS)研究的重要内容。在提出的基于Agent的分布仿真软件框架和通信系统的基础上,利用Java语言和面向对象的方法实现了一个基于Agent的分布仿真环境原型系统ADSimE。对该分布式仿真环境的主要实现细节进行了阐述,给出了全系统的主要Agent类的UML设计图,重点阐述了保守策略仿真Agent类和乐观策略仿真Agent类的设计及处理流程。最后以闭合排队网络为例,说明了怎样在该环境下进行基于Agent的分布仿真应用的开发。     

复杂适应系统及基于Agent的建模与仿真方法

论述了复杂系统中复杂性的表现形式、处理方法，并从认识论和方法论的角度来讨论复杂性，认为复杂性是客观世界的本质属性，必须用反还原论(整体论)的方法来研究复杂性问题。给出了复杂系统的一个描述性定义，指出计算机仿真是研究复杂系统的有效手段；然后介绍了霍兰教授提出的复杂适应系统(CAS)理论，并分析、阐述了CAS的研究方法——基于Agent的建模仿真方法学及其应用情况，对基于Agent的建模方法进行了比较深刻的论述。最后介绍了当前的研究工作，并展望了将来的研究内容。     

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

基于Agent的建模与控制策略在场景显示仿真中的应用

作战模拟系统场景显示仿真的关键是实体的建模和行为控制，本文提出了基于Agent的建模与控制策略。采用改进的反应主体作为实体Agent的基本结构，提出了实体的动物模型的描述方法，在此基础上实现了分布式行为控制策略，最后，最给出了一个实例。     

基于Agent的单车道交通流仿真

基于Agent的交通仿真能够细致的刻画交通实体的决策逻辑和微观行为。本文分析了驾驶员-车辆Agent的三层结构，提出了单车道交通流中驾驶员纵向运动决策树，以及操作层的加速度计算公式，建立了基于Agent的空间连续、时间离散的一维交通流仿真模型。采用周期性边界条件仿真，再现了真实交通流的流量-密度关系和速度-密度关系；针对头车四种典型的速度剖面，对由10辆车组成的车队进行了仿真，后车都能实现安全、稳定跟驰。表明该模型既能再现交通流宏观特性，也能再现微观特性。     

基于Agent的建模与仿真概念化框架

基于Agent的建模与仿真(ABMS)是面向复杂系统的建模与仿真方法学。提出了基于Agent的建模与仿真概念化框架,重点对该框架中Agent模型的概念及模型转化、ABMS综合环境以及模型校核与验证等相关研究内容进行了阐述。结合该框架,对Agent、消息、复杂系统及基于Agent的仿真进行了形式化描述。最后,提出了一个基于Agent的建模与分布式仿真软件框架,介绍了该框架的主要组成部件,并对实现该框架的相关技术以及正在开展的工作进行了介绍。     

网格计算在军事仿真中的应用

网格能够实现分布、异构资源的共享，特别是Globus工具包为开展网格应用提供了基础，因此，人们开始把网格技术融入仿真之中，而且取得了一些成功．介绍了网格在军事仿真应用中的现状和发展趋势，就网格可以为军事仿真提供的服务支持能力进行了探讨，并提出了一个基于网格的仿真体系结构，然后描述了如何将网格应用于虚拟、构造和真实等军事仿真领域中，最后进行总结并介绍了作者当前在网格仿真方面的研究工作。     

分布交互仿真中的DR技术实现方案

在分析ＤＲ技术对分布交互仿真中的重要意义的基础上,重点研究了ＤＲ技术实现方法对分布交互仿真的数据处理效率和实时性的影响。着先,介绍了基于ＶＲ－Ｌｉｎｋ等分布交互仿真商用软件提供的ＤＲ实现方案,着重讨论了ＤＲ技术方案的特点。然后,对基于客户机／服务器模式的分布交互仿真结点结构和软硬件配置作了简要的介绍。     

基于Agent的建模与仿真和离散事件仿真的集成应用研究

基于Agent的建模与仿真(ABMS)和离散事件仿真(DES)同属先进的建模仿真模式,都具备一定处理复杂系统问题的能力。ABMS继承面向对象思想,擅长从微观角度着手分析复杂系统;DES沿用传统的面向过程思想,能对复杂系统整体的宏观行为进行分析。二者在功能上具有互补性。在对两种模式深入分析的基础上,本文提出将二者集成应用的思想,扩展了传统DES事件表的结构,提出将ABMS和DES集成应用的完整框架,并实现了一个支持此框架实现的软件平台——absimlib,充分发挥了两种仿真模式的优势,弥补了单独使用其中任何一种的不足,增强了对复杂系统的建模与仿真能力,且结构简单、易于实现和向分布式环境下扩展。最后以一个防空作战的例子证明此方法的有效性。     

人工社会--基于Agent的社会学仿真

介绍一个方兴未艾的热门领域——人工社会。这是一个采用复杂系统中的自下而上的建模方法，结合人工智能、Agent技术、计算机仿真、社会科学等多门学科的综合交叉学科。在简单的回顾了基于Agent社会学仿真的方法发展历史之后，较详细地介绍一个人工社会模型实例——糖域(Sugarscape)。然后就人工社会建模方法、步骤、特点以及与传统社会科学研究方法的对比进行评论。目前，虽然人工社会还没有形成一个完善的理论体系，然而它已经深深的渗透到了经济学、社会学、组织理论、环境科学、语言学、文化学等社会科学领域，并成为社会科学研究的一种重要方法。     

分布仿真实验管理系统的设计与实现

分布仿真实验管理是分布仿真应用研究的热点和新方向,实验管理系统支持实验的设计、运行和监控,通过对分布仿真数据、模型等资源的集中存储管理和对软硬件环境的全面控制,实现对仿真实验全方位全过程的管理。分布仿真实验管理系统的推出,实现了对仿真实验的合理规划,同时也实现了对仿真系统中程序,联邦,成员和数据的运行全过程有效管理控制。相对于仿真系统传统的手工运行方式,实验管理系统不仅规范了分布仿真实验的过程、提高了实验的自动化程度,还实现了对分布仿真实验设计与运行的全面支持,降低了分布仿真系统和技术的应用门槛,可进一步促进仿真技术的应用和仿真学科的发展。该系统已成为HLA仿真系统中不可缺少的组成部分。     

分布仿真实验管理系统中守护端的设计与实现

通常情况下,仿真实验过程需要专门的值守人员来辅助完成仿真实验的管理任务。分布仿真实验管理系统通过引入节点守护端程序,实现了仿真节点上的资源部署、仿真成员和工具等的控制、负载监测等功能。节点守护端的引入一方面使得分布仿真实验管理摆脱了传统的值守人员手工控制的方式,实现了仿真管理的自动化,另一方面,由于减少了控制过程中的人工干预,从而降低了出错率,提高了仿真管理的效率。     

分布式航海仿真系统中的网络通讯

在分析了分布式航海仿真系统的信息流向、通信特点和Ｗｉｎｄｏｗｓ网络通信方式的基础上,用ＵＤＰ协议和Ｗｉｎｓｏｃｋ ＯＣＸ控件实现了该系统的高速通信。视景生成计算机采用ＤＲ算法,大大减小了系统的网络通信量。另外,详细的介绍了视景系统各通道的同步方法。     

分布仿真实验管理系统中HLA代理的设计及实现

HLA代理嵌入实验管理系统的运行控制工具中,在运行时提供与联邦及成员的通信通道,实现仿真初始化加载、运行控制和成员状态监视等功能.分析了分布仿真实验管理系统中HLA代理的地位和作用,总结了HLA代理的基本要求,对HLA代理中MOM和管控交互的使用进行了详细设计,最后给出了代理的程序模型设计,确定了代理的创建删除机制和代理调用接口.代理舁蔽了HLA成员编程细节和不同RTI实现的差异,实际应用证明HLA代理性能稳定可靠,接口使用方便灵活,使实验管理系统具备了对系统在HLA联邦及成员层面的监控能力.     

基于MATRIXx的分布式仿真通讯研究

在分布式仿真系统的架构上分析了网络通讯在分布式仿真系统中的重要性。以冷轧仿真为例,讨论了仿真系统中各个功能模块之间的数据通讯问题,仿真平台采用基于CORBA的Plug&Sim通讯,访问后台数据库采用了开放式数据库访问接口ODBC技术,仿真平台和轧制过程动画显示之间采用了套接字通讯技术,多种通讯机制的配合使用成功解决了多功能模块之间数据的实时传输问题。     

基于MAS的多UAV协同任务分配设计与仿真

对多无人机UAV（Uninhabited Aerial Vehicle）协同任务问题,提出了基于多智能体系统MAS（Multi-Agent System）的系统框架;对多UAV协同目标分配问题建立了数学模型,提出基于Agent的分布协同拍卖的动态任务分配算法,通过多Agent拍卖实现目标分配;建立了多UAV仿真系统,基于HLA/RTI和知识共享与操作语言KQML（Knowledge Queryand Manipulate Language）实现多UAV系统中各Agent的交互;仿真系统能方便有效的仿真多机协同问题,对目标分配问题的仿真结果表明,目标分配算法具有良好的优化效果和时间特性,能够满足一般战场的实时性需求。     

分布式半实物仿真平台的网络设计

针对自行高炮光电火控系统的特点,提出了一种分布式半实物仿真平台的网络设计方法。该方法增强了系统的通用性和可扩展性,使仿真平台可以灵活地增减和修改相应的软硬件模块。同时,通过改进UDP数据传输协议,采用多线程同步技术以及引入多媒体定时器,来确保系统仿真的可靠性和实时性。     

面向分布协同控制研究的仿真环境设计与实现

针对分布式系统,尤其是多机器人系统中协同控制问题的研究需要,提出了一种具有分层嵌套结构的多Agent仿真环境设计方案,以克服现有仿真环境存在的兼容性差和算法移植困难的问题.设计方案在系统总体结构中引入了层次多Agent的设计思想;在子系统中采用Acromovi结构框架设计;在个体Agent中采用了混合型的内部结构设计.具体应用于多机器人仿真环境设计中,通过不同的实验配置方案,逐步实现多机器人系统的虚拟仿真和半实物仿真.最终的多机器人编队控制实验表明了设计方案的有效性.     

分布仿真系统中的时间管理服务研究及实现

分布仿真系统中的时间管理服务一直是实现中的难点和重点。LBTS计算和查询是影响时间管理的重要因素。分析了HLA/RTI中时间管理的实现机制，深入研究了在多线程RTI中时间管理服务的设计与实现。首先介绍了AST_RTI和时间管理服务设计思想。然后从支撑系统软件实现的角度研究了关键技术的实现，包括AST_RTI总体结构，多线程实现机制。提出一种优化的LBTS计算方法，降低了时间管理的通讯代价。将设计和算法应用在具有自主知识产权的AST_RTI中。多个工程应用系统表明了此实现有效提高了RTI的性能。