网络环境下基于智能体的开放式多机器人系统

针对各种先进制造模式对多机器人系统开放性、灵活性的要求 ,利用智能体的思想 ,综合集中规划与分布规划、慎思智能体与反应智能体的优点 ,在网络环境下设计了由多个同构混合结构的智能体组成的动态集中规划的开放式多机器人系统 (distributedagent basedopenmulti robotsystem ,DAORS)。重点介绍了本系统中智能体的结构与特点、实现方法以及系统开放性与鲁棒性的体现     

非光滑链式多体系统的接触动力学建模与仿真

研究了非光滑链式多体系统中的碰撞与摩擦混合约束问题,利用能量变分原理建立了含碰撞行为的多体系统动力学方程。通过集成刚体的空间几何约束和单边约束,可以考虑多散体碰撞和链式多体碰撞行为。非光滑刚体间的摩擦特性对刚体斜向碰撞后的空间运动轨迹具有非常重要的影响,可引起刚体的平移与旋转。在多体动力学方程中综合空间几何约束和刚体摩擦物理约束,得到了含几何-物理混合约束的散体/链式多体混合系统动力学方程,然后基于开源CapSim系统,对大规模散体和链式的碰撞和摩擦行为进行仿真,得到系统的整体特性行为,所采用的方法同时提供了较好的实时性。     

大规模三维标量场并行可视化技术综述

并行绘制是提高大规模三维标量场可视化效率的一种重要方法,分别对三维标量场的两类重要可视化方法面绘制方法和直接体绘制方法进行了阐述,并结合这两类可视化方法对其并行绘制中的各种并行模式、负载平衡和图像合成算法进行细致的分析和比较;对国内外较有名的并行绘制系统实现进行了分类与对比;最后,在总结现有研究成果基础上,分析了该领域的下一步发展趋势,为大规模性三维标量场的并行可视化提出了新的问题和思路。     

基于单元重用机制的轻量化建模算法

给出了一种在三维模型中发现所有外形相同的模型单元并重用这些单元来构造轻量化模型的新方法。该方法不仅能有效地区别相同几何顶点而拓扑不同的模型单元,并且通过对模型单元进行对称不变性变换及其它优化处理,使相同单元的对齐效果和处理效率得到了进一步的提升。采用的体素化匹配方法对于PCA协方差矩阵退化情况具有鲁棒性,不需专门处理,并可以精确且高效地比较两单元。实验结果表明,该方法相比其他方法可以寻找出更多的可重用单元,速度上平均提升20倍左右,因此本方法在效果与效率上均好于已有的同类算法,并且很好的应用于模型轻量化。     

易腐货物配送中时变车辆路径问题的优化算法

以易腐货物配送中的时变车辆路径问题为研究对象.由于时变车辆路径问题中每条道路上的车辆行驶速度随时间变化,此类问题难以用传统的数学建模方法进行建模及实现优化求解.因此,提出应用计算机建模的方法建立此类时变车辆路径问题的仿真模型.在此基础上,设计并集成遗传算法于计算机仿真模型用于搜索问题的最优解,所提出的自适应性优化算法能够根据来自车辆驾驶员回传的实时数据动态调整后续的最优行驶路线.最后,在多智能体建模与仿真平台上实现了该算法,并以15个顾客的时变车辆路径问题为例验证了算法的有效性.     

城市轨道交通车站客流仿真中的事件驱动模型

利用多智能体(Multi-agent)仿真技术对轨道交通车站设计方案、客流组织方案进行评估是一种科学有效的方法.在对"客流事件"、"服务流程"及"乘客流"进行定义的基础上,利用三种"元事件"以组合的方式构建了七种"客流事件",从而实现了一种能够描述客流在车站内的复杂行为的统一模型.大量仿真实验表明,此模型不但能够显著降低建立仿真项目的工作量,并且更加真实地反映了乘客在车站内的行为习惯.此外,模型还具有良好的可扩展性,易推广到其它场景,如大型体育比赛(奥运会、世界杯)、大型展览会(世博会)等条件下的观众疏散、交通组织等领域.     

多智能体并行仿真框架

多智能体仿真具有广泛的应用前景。但是,现有的多智能体仿真和并行仿真无法解决数量庞大且具有复杂动力学特性的智能体仿真,因此研究这类多智能体的有效仿真具有重要的意义。为了能够有效仿真这类系统,设计了一个两层的多智能体并行仿真框架,指出了该框架中面临的挑战。除此之外,针对仿真中提高仿真效率的挑战,作者提出了一种加快仿真速度的方法。实验结果表明该方法可以明显提高仿真效率。     

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.     

面向武器装备系列研制的灵境仿真研究

首先阐明面向武器装备系列研制的灵境仿真研究的重要性及其学科归属.根据实施约束条件,将本项研究定位于应用基础研究.基于90年代的计算技术基础设施,将VR仿真开发系统的技术目标设定为自学习、自优化、目标驱动的自产生式建模与仿真环境.在1995年已实现的人工智能嵌入面向对象编程AI+OOP形式化体系中,通过知识封装赋予对象以知识禀赋和似人的精神属性.把AIOOM开发平台提升到面向智能体层次.文章给出Agent设计及实现的形式化描述,并通过二个实例说明该系统的可行性和优势.最后,展望系统发展方向并指出待努力解决和问题.