agent技术在空战模拟中的应用

agent技术在空战模拟中的应用

胡恒胜[1]2003年在《agent技术在空战模拟中的应用》文中指出agent技术是目前计算机科学领域的研究热点之一,它代表了一种新颖的软件开发技术,可有效应用于具有复杂、庞大、分布等特征的软件系统的分析、描述和实现。 本文研究了agent技术在计算机作战模拟中的应用。我们通过对多agent系统(MAS:Multi-Agent System)及计算机作战模拟特点的研究,设计和构造了一个可用于多agent系统开发、基于信念—愿望—意图(BDI:Belief-Desire-Intention)体系结构的通用agent模板(GAT:General Agent Template)。GAT提供了多agent系统的基本表示框架,着重就知识表示、行为决策、通信语言等关键问题给出了技术解决途径。GAT采用了一种有效的知识表示方法:基于关系模型的知识表示。设计了多种通信机制并使用KQML语言作为agent间的通信语言。基于GAT,可以有效地加速MAS系统的开发。 为了对agent技术在作战模拟中应用的有效性进行验证,我们开发了一个基于agent的原型系统—空战模拟系统(ACSS:Air Combat Simulation System)。本文详细介绍了ACSS的体系结构,描述了各个agent(飞机agent、模拟运行agent、用户界面agent、模拟分析agent)的设计思想与实现方法,并简要介绍了ACSS的主要功能。

李文振[2]2013年在《基于Agent战场仿真建模与想定的研究与实现》文中进行了进一步梳理随着军事仿真系统规模和复杂程度地不断提高,基于高层体系结构(HLA)的仿真已经不能满足军事人员对实体行为能力的要求,Agent技术的出现为军事仿真提供了新的思路。Agent技术的引入,使得对实体的描述有了更高的要求。仿真想定是对系统的初始化,实体的描述离不开仿真想定,然而传统仿真想定的制作一般靠人工书写,浪费人力财力,如何更好地描述仿真想定和实现仿真想定的重用性是当前急需解决的问题。本文是在Agent建模的基础上,对仿真想定进行研究。通过对Agent建模理论和HLA的研究,提出了基于HLA的多Agent仿真模型,在BDIAgent模型的基础上提出了基于目标—任务—行为的TMA结构,并设计了符合本文要求的TMA混合型Agent体系结构。在对军事概念模型研究的基础上,采用UML对Agent实体进行建模,并采用面向对象地程序设计方法设计了CMetaAgent类,实现了Agent实体的重用性。通过研究仿真想定开发过程,采用XML对仿真想定进行描述,设计仿真想定框架,并分别设计了仿真想定基础、想定实体、想定任务、想定规则和武器装备的XML Schema框架,在此基础上设计了仿真想定编辑系统,并采用XML数据库对想定文件进行存储。本文设计了一个空军空战对抗仿真实例,采用基于HLA的多Agent仿真模型,包括五个联邦成员:仿真导演台和四个仿真实体Agent成员,分别是红方飞机、蓝方飞机、防空指挥所和导弹成员,采用TMA混合型体系结构。在此基础上确定了各Agent实体的任务和规则,详细介绍了想定编辑系统对仿真想定的建立过程,并对仿真过程进行推演,从而验证了仿真模型和想定编辑系统的可行性和有效性。

廖守亿[3]2005年在《复杂系统基于Agent的建模与仿真方法研究及应用》文中研究指明复杂系统与复杂性科学是21世纪的科学,其研究方法是近代以来科学方法论的又一场革命,将为人们提供全新的了解自然界奥秘的手段。当前,对于自然现象、社会、经济、政治、军事、管理、生物以及工程(特别是航天工程)等领域复杂系统与复杂性的研究,呼唤新的建模与仿真方法的出现,基于Agent的建模与仿真(Agent-Based Modeling and Simulation, ABMS)方法应运而生。ABMS是当前建模与仿真领域的研究热点。论文以复杂系统与复杂性理论为立论基础与研究背景,以空间作战和卫星系统的建模与仿真为立题背景,开展ABMS方法学的相关问题研究,并将其应用到卫星系统的建模与仿真中,以期使ABMS方法学成为一套完善的建模与仿真理论,并能够指导具体复杂系统的建模与仿真研究。 系统地阐述了复杂系统与复杂性理论的起源,结合前人的研究成果,分析和总结了复杂系统与复杂性有关的理论与方法,从本体论、认识论和方法论角度对复杂性进行了深刻的认识与理解,强调了建模与仿真在复杂系统研究中的重要地位。从复杂性理论出发,对空间信息系统的复杂性进行了分析和探讨,并提出了空间信息系统的研究思路。 ABMS方法学是研究复杂系统的科学方法论。论文详细阐述了ABMS方法学的基本思想、特点和应用领域,提出了基于Agent的建模与仿真概念化框架,并因此界定了ABMS方法的研究内容。在此框架下,给出了ABMS方法学意义下包括Agent、消息、复杂系统以及基于Agent的仿真的形式化描述。讨论了基于Agent的模型校核与确认相关问题,探讨了基于Agent的模型有效性确认方法。建立了规范的ABMS的研究步骤,用来指导和规范复杂系统的建模与仿真,以减少建模与仿真的复杂度,提高模型的重用性与可用性。 采用多种形式化方法对基于Agent的建模方法与模型描述进行了深入的研究,包括基于Agent的模型框架及基于Agent的行为建模两个方面。提出了一个包括实体、对象和Agent在内的叁层抽象模型框架,并对相关的概念进行了形式化定义与描述,阐述了Agent模型实现相关的细节。对虚拟环境中Agent的行为建模问题进行了研究,对Agent的动作、行为以及约束等概念进行了定义与描述,提出并形式化描述了一种包含Agent的自主行为和交互行为的行为模型;为了实现复杂的智能行为以及行为的复用与集成,提出了一种包含行为聚合与分解、行为特化与泛化的行为抽象机制,并对该机制进行了形式化描述。在行为建模方法的基础上,对预警卫星的预警行为进行了分析,并对预警卫星的凝视相机的数据获取行为进行了建模。 在ABMS概念化框架的支持下,提出了一种包含仿真基础服务模型和Agent仿真模型在内的基于Agent的建模与分布仿真软件框架,阐述了其中的关键功能组件及相关的时间算法。这种框架具有平台独立、开放性强,重用性强以及支持层次仿真、建模环境与仿真环境分离开来等特点。基于此框架,利用面向对象的思想,采用Java语言实现了一个基于Agent的分布仿真环境原型系——ADSimE,可保证领域专家以最简单、灵活的方式来进行复杂系统分布仿真。

饶明波[4]2011年在《基于Agent战场仿真实体模型研究与实现》文中研究说明军事作战仿真是进行作战模拟、战术战略演练、武器装备性能验证的重要手段。随着战场作战环境智能化与复杂化的发展趋势,对作战仿真系统的要求越来越高。高层体系结构(HLA/RTI)是分布式交互仿真的软件规范,然而为了满足智能作战实体和复杂战场环境的建模,必须在传统建模仿真技术基础上引进新的思想方法。Agent是具有自主性、交互性、自适应、智能性、对复杂系统具有自然描述特性的单元,基于Agent的建模与仿真方法擅长于对复杂智能系统进行描述。信息化条件下的军事作战系统是典型的复杂智能系统,故基于Agent的建模技术将成为今后复杂战场环境建模仿真重要的方法之一。通过对分布式作战仿真结构与Agent建模仿真理论的研究,本文提出了基于Agent的HLA/RTI联邦成员仿真结构,研究了Agent仿真联邦成员的组成;在基本反应型和慎思型Agent体系结构的基础上,提出了符合作战仿真模型特点、基于目标—任务—行动(GTA)的混合型Agent仿真模型体系结构。根据作战仿真系统的开发过程,本文首先应用UML建模语言建立了战场实体的军事概念模型;并借鉴面向对象与继承的思想,对Agent实体仿真模型进行程序设计;仿真系统的数据库设计,采用层次化的存储结构,分别使用XML和SQLServer2000存储模型规则相关数据与仿真过程数据。在仿真模型研究的基础上,本文设计并实现了基于串并联组合任务(Task)的模型运行框架。论文以坦克连作战行动为例,分析了坦克连仿真实体成员及其作战任务与流程,设计了坦克连机动任务的相关作战行动规则和算法;并根据组合任务的仿真模型运行框架实现了基于任务的坦克作战仿真流程;重点设计并实现了坦克机动任务模型仿真试验系统,证明了基于任务的Agent仿真模型与仿真系统数据存储结构设计的可行性,并通过作战实例和仿真实验数据分析了复杂战场环境因素对战场作战效果产生的影响。

于会[5]2005年在《驾驶员智能辅助专家系统》文中研究说明具有实时决策任务的复杂多任务决策支持系统是决策支持技术研究的一个技术难点。这类决策问题与传统企业决策的不同点在于决策任务多而复杂、决策任务的求解具有实时性要求等。决策过程中的关键技术包括分布式支持技术、决策任务求解的过程控制技术以及实时任务的求解控制策略等。 论文在继承传统的个体决策支持系统(DSS)、分布式决策支持系统(DDSS)技术的基础上,结合系统工程思想以及人工智能中的知识工程、Agent等前沿技术,以国家空装十五预研“驾驶员辅助决策人工智能系统”(编号:402040301)及航空支撑科技基金资助项目研究计划“驾驶员辅助决策支持系统”(项目编号:04C53009)为课题背景,深入研究了驾驶员辅助决策人工智能系统中系统的组织和功能、体系结构、任务分配和协作策略、分布式支持技术、实时控制技术,决策方案评价技术等,提出了基于多Agent的过程控制结构模型,设计并实现了面向作战飞行任务规划的驾驶员智能辅助决策原型系统。该项目已于2004年10月25日通过了国防科工委专家的鉴定,取得了专家的一致认可,鉴定结果为“国际先进,国内领先”。论文的研究工作包括: 1.分析了驾驶员辅助决策系统的组织和功能; 2.提出了驾驶员智能辅助决策的体系结构和多层次分布式决策模型; 3.提出并实现了基于面向对象黑板模型的知识处理及其实时性解决方案; 4.基于多Agent的多任务决策过程控制技术; 5.飞行规划的动态演示。

杨瑛霞[6]2007年在《分布式虚拟训练系统研究》文中进行了进一步梳理虚拟现实(Virtual Reality,VR)是继计算机多媒体技术之后又一个引起广泛关注的研究热点。自诞生以来,就在航空航天、军事、医学、教育等行业发挥了极为重要的作用,虚拟现实技术、多媒体技术与网络技术被称之为叁大未来最有前途的新技术领域,也代表了未来技术应用的主要方向。随着网络技术和应用的飞速发展,各种应用已不仅仅局限于单机的或独立的系统,而是通过网络进行连接,以分布式的形式开展各种应用,虚拟现实技术也不例外,重点应用都已逐步向分布式方向发展,使虚拟现实技术的应用向更广阔的领域延伸。分布式应用系统这一综合跨学科的研究领域越来越受到人们的重视。武警部队作为我军重要的内部保卫力量,担负我国重点部位的执勤、守卫、处置突发事件和反恐怖斗争等关系国计民生的重要任务。训练是部队平时最基本的活动和中心工作,是部队形成战斗力的前提。因此,如何遵循规律,科学施训,搞好训练设计、优化训练过程、更新训练观念、改进训练方法,确保训练质量,是武警部队要面对的永远课题。军事训练本质上是关于军事知识和军事技能学习的教学过程。如何运用信息化手段,把多媒体、网络、虚拟现实等先进的技术应用于教学训练,发挥教育技术对教育效果的提升作用,虚实结合进行演练,并不断研究“处突”“反恐”和“防卫作战”中可能出现的、复杂多变的情况,使学员综合素质在多层次得到锤炼,促进学员由知识向能力的转化,意义重大。本论文从武警部队初级指挥学院教育训练的现状出发,指出目前武警初级指挥院校在运用信息化手段进行教育训练方面存在的不足,在以建构主义学习理论为代表的先进的教育学习理论指导下,运用分布式虚拟现实技术、Agent技术和知识管理技术,依托武警初级指挥院校现有的良好网络基础设施,设计一个面向武警初级指挥学员综合知识学习与指挥能力培养的分布式虚拟训练系统(简称DVTS),并进行原型设计与实现,目的是为初级指挥员综合指挥培训创设虚拟训练平台,作为实训教学的有效补充。归结起来,主要有以下重点工作:●初级指挥学员所需知识内容的分析与归纳。●在分析学习理论的指导意义基础上,进行DVTS学习环境模型和系统架构设计。●在DVTS学习环境模型确定基础上,进行DVTS系统总体设计,阐述系统体系结构和关键技术的基础。●基于DVTS总体设计,进行部分软件设计开发和原型实现。本论文共有两大部分共六章组成:第一部分主要是理论、概念与技术方法等方面的剖析;首先从问题的提出出发,对本研究的理论、技术与方法的可行性进行了分析,同时对国内外研究现状,尤其是教育领域与军事领域的应用研究现状进行了比较分析。重点探析了与分布式虚拟学习训练相关的概念,其中包括学习支持系统和虚拟学习社区、虚拟现实技术和分布式虚拟现实、尤其是军事教育训练和战术训练的概念与特点、以及分布式虚拟军事训练系统等。此外,也重点讨论了DVTS智能虚拟学习环境,涉及学习环境的主要理论基础以及学习理论对DVTS设计与实现的指导作用、讨论了知识管理与知识转化的方法、以及智能代理(Agent)技术和基于Agent的DVTS智能虚拟学习环境等。第二部分重点是DVTS系统的总体设计与原形实现:描述了DVTS的总体设计,涉及DVTS的体系结构、系统的软硬件组成(包括主要功能模块)。重点论述了系统实现的几个关键技术、开发工具的选择,以及系统的运行流程等。通过以捕歼事件为例,讨论了DVTS的原型实现,其中涉及作战情况想定(战斗序列划分、场景设计、角色划分等)、知识与角色库的考虑、系统底层支撑内核(包括系统内核、图形内核、输入输出内核和网络内核)。此外,对原型的主要应用程序、基于状态的处理、以及作战的地图处理等问题也进行了讨论。论文的最后简要回顾和总结了本研究的目标意义、阐明研究的成果与不足,以及未来进一步研究的内容和方向,并预测了虚拟现实技术和分布式虚拟训练系统未来发展的趋势。

王武礼[7]2007年在《钻井井控仿真中多Agent系统建模研究》文中认为石油钻井工程中,可能会发生各种各样的问题,如果控制不当,则有可能造成严重的钻井事故。为了使钻井操作人员熟练掌握井内发生异常情况后的处理过程,优质安全地快速钻井,就需要进行钻井井控系统模拟仿真研究。本文针对传统钻井仿真过程的协作性、并发性以及灵活性较差的缺点,采用基于多Agent系统的建模方法对钻井井控仿真系统结构以及仿真过程进行了研究。本文主要贡献如下:(1)根据目前钻井井控仿真系统结构上存在的缺点,结合Agent技术,提出了基于Agent的钻井井控仿真系统的体系结构,探讨了钻井井控仿真系统中Agent的分类、各个Agent的模型结构。(2)使用一种有效的知识表示方法:基于关系模型知识表示方法对仿真系统中各个Agent自身属性知识以及规则知识进行了描述。(3)对传统的KQML(Knowledge Query and Manipulation Language)语言中的原语参数进行了一定的扩展,并采用C++语言实现了这种扩展的KQML语言。(4)采用面向对象的方法,探索了Agent类的定义和实现;结合虚拟井控设备,实现了基于Agent的正常钻进井控仿真训练过程,较好的解决了钻井井控仿真系统中灵活性和并发性问题,为进一步实现基于Agent的整个系统仿真过程奠定了基础。

李云芳[8]2012年在《战场环境下基于HLA的BDI Agent仿真研究与实现》文中研究说明随着计算机仿真理论和应用的快速发展,高层体系结构(HLA)以其互操作性和重用性的特点,在仿真界得到广泛应用。但由于仿真系统规模和复杂程度的提高,基于HLA的仿真缺乏提高仿真实体行为能力的机制,使其无法完全满足仿真需求,而Agent技术的引入为仿真的发展提供了新思路。针对基于HLA的传统仿真无法有效地提高实体行为能力的问题,本文提出了一种基于HLA/RTI仿真平台和组件技术的Agent作战仿真框架。首先,本文采用基于BDI Agent的体系结构来刻画作战实体的结构模型,在此基础上通过分析实体行为的产生过程,建立了作战实体的行为输出模型。随后,本文运用关系型数据库作为模型内部知识和规则的存储介质,并借鉴中间件技术,运用常规开发工具开发了一套规则与程序相互独立的知识库系统,在此基础上拟定了Agent运行控制的基本流程。另外,为了确保仿真成员之间通信的准确性和时序性,本文提出并实现了一种基于HLA的可靠通信方式。最后,针对作战仿真中的火力分配问题,本文采用带截止期的遗传算法求解分配方案,并对该算法进行元级控制来提高算法的整体性能。本文设计并实现了一个空防对抗仿真实例,该实例由六个联邦成员组成,包括仿真控制管理成员和五个作战实体成员,分别为空袭目标、防空群指控、火力单元指控、发射平台、地空导弹成员。作战实体成员采用基于HLA和组件技术的Agent模型来实现,而仿真控制和管理成员则采用基于HLA的仿真模型。仿真过程中基于两种模型的联邦成员相互配合,共同完成仿真试验推演过程,从而验证了仿真模型框架的合理性和先进性。

佚名[9]2001年在《计算机在电子学方面的应用》文中认为TP39 01051715拥塞控制在路由器中的实现/刘亚林(大唐电信光通信分公司)左现代有线传输一2000,(3).一51一53,57RED算法是路由器中通常采用的拥塞控制算法,它采用低通滤波器模型计算平均队长,不仅能很好地检测并避免网路拥塞,而且能避免

张耀中[10]2005年在《编队协同对地攻击智能指挥与控制系统关键技术研究》文中认为指挥与控制一直是C~3I(Command,Control,Communications and Intelligence,指挥、控制、通信、情报)系统研究的核心问题,被誉为现代战争的“兵力倍增器”,因此受到了世界各国军事研究机构的重视。在当前信息化时代,由于“网络中心战(Network Centric Warfare,NCW)”的出现,给整个指挥控制系统的研究带来了一次深刻的变革。编队协同对地攻击已经成为当前作战的主要模式之一,因为高技术局部战争条件下,对地攻击是夺取空中优势和支援地面或水面作战的最有效手段,因此对其指挥控制系统进行建模仿真研究显得尤为重要,近几年来国内一些科研院所都进行了大量的研究,取得了不少成果,但是还没有形成系统完善的理论,所以编队协同对地攻击指挥控制系统的研究还需要进一步的系统化。 本论文以“九五”、“十五”国防预研项目为支撑,深入探索了在当前“网络中心战”模式下编队协同对地攻击指挥控制系统的总体结构、内部模块及相关的处理算法,采用自适应智能Multi-Agent技术重点研究了编队协同对地攻击C~2(Command and Control,指挥与控制)系统的总体框架、传感器系统管理、态势感知与战术决策系统的内部实现过程,并进行了相应的仿真分析。 论文的研究工作主要包括如下几个方面: 1)提出了基于AIMAS的编队协同对地攻击智能C~2系统总体结构框架 基于自适应理论与智能Agent理论的最新研究成果,提出了采用自适应智能Agent系统(AIMAS)的方法来对编队协同对地攻击C~2系统进行总体建模研究,给出了一种基于AIMAS的编队协同对地攻击C~2系统的总体结构,首次提出了采用带有智能辅助任务导师结构的Agent模型来对编队协同对地攻击C~2系统进行总体结构建模。 2)构建了基于AIMAS的编队协同对地攻击智能C~2系统传感器管理子系统模型 在分析了传感器管理子系统在整个编队协同对地攻击C~2系统中作用的基础上,构建了基于AIMAS的传感器管理子系统模型。给出了采用实时任务序列方法的传感器辅助任务导师Sub-Agent动态决策模型,通过将搜索区域网格化给出了在网格单目标情况与网格多目标情况下的传感器系统管理决策方案,并进行了相应的仿真分析。 3)构建了基于AIMAS的编队协同对地攻击智能C~2系统态势感知子系统模型

参考文献:

[1]. agent技术在空战模拟中的应用[D]. 胡恒胜. 国防科学技术大学. 2003

[2]. 基于Agent战场仿真建模与想定的研究与实现[D]. 李文振. 南京航空航天大学. 2013

[3]. 复杂系统基于Agent的建模与仿真方法研究及应用[D]. 廖守亿. 国防科学技术大学. 2005

[4]. 基于Agent战场仿真实体模型研究与实现[D]. 饶明波. 南京航空航天大学. 2011

[5]. 驾驶员智能辅助专家系统[D]. 于会. 西北工业大学. 2005

[6]. 分布式虚拟训练系统研究[D]. 杨瑛霞. 华东师范大学. 2007

[7]. 钻井井控仿真中多Agent系统建模研究[D]. 王武礼. 中国石油大学. 2007

[8]. 战场环境下基于HLA的BDI Agent仿真研究与实现[D]. 李云芳. 南京航空航天大学. 2012

[9]. 计算机在电子学方面的应用[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2001

[10]. 编队协同对地攻击智能指挥与控制系统关键技术研究[D]. 张耀中. 西北工业大学. 2005

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