多Agent系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)及其應(yīng)用研究.pdf

1、多Agent系統(tǒng)在探索大規(guī)模分布式開放系統(tǒng)和理解、刻畫現(xiàn)實(shí)世界中的許多復(fù)雜問題都有非常廣泛的應(yīng)用。但在基于多Agent的應(yīng)用中，有一個亟待解決的困難問題，即在用戶需求、Agent所處環(huán)境、甚至Agent本身均可動態(tài)變化的情況下，如何根據(jù)任務(wù)或者環(huán)境的變化來動態(tài)重構(gòu)基丁多Agent的系統(tǒng)，以避免因靜態(tài)的組織結(jié)構(gòu)造成不恰當(dāng)?shù)纳踔潦清e誤的配置，導(dǎo)致錯誤的解決方案或者產(chǎn)生不可接受的嚴(yán)重質(zhì)量問題。 事實(shí)上，在Agent研究領(lǐng)域，這一問題又

2、被稱為“運(yùn)行時重構(gòu)與重設(shè)計”，被列為支持Agent對環(huán)境自適應(yīng)能力的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。在網(wǎng)格計算領(lǐng)域和自主計算領(lǐng)域中，也存在類似的困難問題，分別稱為“虛擬組織的形成和管理”和“計算系統(tǒng)的自我管理”。針對這一問題，雖然已有不少學(xué)者從各個不同的角度進(jìn)行研究，但是至今并沒有提山一個圍繞任務(wù)、Agent的變化，讓多Agent系統(tǒng)自適應(yīng)變化的有效解決方案。因此，本文的研究目標(biāo)，就是要在任務(wù)、環(huán)境、智能Agent動態(tài)變化的情況下，構(gòu)建智能Agent系統(tǒng)

3、的動態(tài)重構(gòu)模型；開發(fā)實(shí)現(xiàn)動態(tài)重構(gòu)和讓動態(tài)重構(gòu)有效工作的一系列算法、技術(shù)；改進(jìn)智能Agent系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)的技術(shù)，并將其運(yùn)川到供應(yīng)鏈管理問題當(dāng)中。 本文的研究工作主要包括以下3個方面： 1．提出了多Agent系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)的抽象建模ADRM本文采用最新的計算范型——面向自治的計算AOC(Autonomy-Oriented Computing)，在三個不同層次上設(shè)計并刻畫Agent的行為；提取出了智能Agent系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)的抽象

4、模型；對基于該模型構(gòu)建的人工系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素進(jìn)行了定義；構(gòu)建了自治實(shí)體的行為規(guī)則庫。因此，本文在為智能Agent系統(tǒng)提供動態(tài)重構(gòu)技術(shù)的同時，也為新的計算范例——面向自治的計算做出貢獻(xiàn)。 2．提出了支持動態(tài)重構(gòu)模型有效工作的算法ASDR、IERA和HIERA本文提出支持動態(tài)重構(gòu)的算法ASDR用以控制重構(gòu)的過程。對于動態(tài)重構(gòu)中涉及到的建組和組維持問題，我們改進(jìn)了算法ERA，并對改進(jìn)后的算法IERA和啟發(fā)式HIERA的收斂性、有效性以

5、及參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明，兩個算法均能收斂，比較適合于動態(tài)、分布式、實(shí)時的建組情形。 3．對實(shí)際的動態(tài)重構(gòu)問題——供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)的重構(gòu)進(jìn)行了研究在現(xiàn)實(shí)世界中，存在很多需要動態(tài)重構(gòu)能力的問題，為探討抽象的模型如何運(yùn)用于具體問題，本文選擇了國際供應(yīng)鏈管理競賽TAC SCM為研究應(yīng)用背景。在此背景下，改進(jìn)和擴(kuò)展動態(tài)重構(gòu)模型,提出了支持動態(tài)重構(gòu)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)框架DR_SCM；并基于Java和TAC SCM提供的工具包實(shí)現(xiàn)了原型系統(tǒng)；最后