曹生荣[1]2004年在《基于知识工程和Agent理论的水库调度系统研究》文中认为水库调度是一个传统的研究课题,是水资源管理的重要内容。水库调度的管理决策水平随着其它学科理论和方法的应用而不断提高。人工智能是计算机科学中一门新兴的边缘学科,知识工程和MAS是其中两个相互联系的分支。本文的工作即在于将人工智能领域新兴的知识工程和MAS的有关理论和方法运用于水库调度管理与决策中,以期利用这些理论和方法解决或者更好地解决水库调度中的某些问题。 水库调度决策中结构化问题和非结构化问题并存,即需要精确的决策模型,又需要专家的经验、常识等知识的协助。本文利用知识工程的理论和方法,建立了水库调度的知识表示体系,通过数据挖掘工具获取水库调度的知识,并通过基于范例推理和基于规则推理相结合的方式进行水库调度知识推理,即问题求解。利用计算机系统表示专家经验并建立不精确推理机制,建立了基于知识的水库调度系统,实现了结构化决策和非结构化决策的统一。 水库调度系统本质上是一个分布分层的控制系统,与调度有关的数据、知识分散在各决策主体之间,水库调度的控制工作在逻辑上和物理上都是分布的。而这正符合Agent的特点。本文分析了Agent对于水库调度的适应性、建立了基于MAS的水库调度系统、将合同网协调机制运用于机组调度中、建立了基于MAS的水库联合调度并行遗传算法、并将合作博弈和MAS运用于相互存在水力联系而经济利益独立的水库联合调度中并建立了合作效益的分配机制。 本文第一章介绍了本文的选题背景,即水库调度中存在的问题以及知识工程和MAS对于水库调度的适应性;分析并归纳了水库及水库调度的特点;在调度模型、调度系统开发、多目标问题的处理、不确定性问题的处理、AI理论和方法的应用、3S技术的应用,以及水量水质统一调度和地表水地下水联合调度等方面的国内外研究情况进行了综述,指出了某些方面的研究方向;分析并总结了水库调度的发展趋势。 第二章建立了水库调度的知识分类和知识表示体系,即分别利用事实库、模型库、规则库和范例库表示陈述型知识、过程型知识、控制型知识以及调度案例。对水库调度知识表示体系中的产生式规则表示方法、范例表示方法进行了详细的研究。为充分利用数据库成熟的理论和技术,提高知识表示和推理的效率,基于这两种知识表示方法的原理以及水库调度的实践,建立了实用的、计算机系统可以操作的基于关系数据库的知识表示和存储方法,对规则库和范例库进行了详细的研究和设计。 第叁章分析了水库调度对DM的需求,一方面目前的水库调度系统积累了大量的数据,但仅仅局限于数据的初级使用,而未发现隐藏于数据中的规律;另一方面是开发基于知识的水库调度系统的需要。本章的重点在于应用关联规则挖掘发现隐含于水库调度范例库中的模型选择标准(调度规则)。经分析,指出基于经典Apriori算法在调度范例库中挖掘知识存在的两个问题以及问题的原因。为此,对经典Apriori算法作了改进,克服了存在的问题。改进的Apriod算法可以广泛应用于类似问题的挖掘,即属性可分为原因属性和结果属性且各属性在同一事务中的取值是唯一的情况。此外,还提出了通过SQL实现元规则制导关联规则挖掘的过程。 第四章提出了基于知识的水库调度系统的推理机制,建立了基于规则推理和基于范例推理相结合的推理方式。详细研究并提出了水库调度范例推理的范例索引(数值型属性、枚举型属性、模糊型属性)、范例获取(索引方式和SQL检索方式)、范例选择等阶段的内容及其实现方式。对于规则推理,本章研究并设计不确定性推理机制、冲突消解策略以及规则推理机的工作模式。对于水库调度范例推理和规则推理的耦合采用主辅
牛文娟[2]2007年在《基于系统演化算法的水资源多Agent系统建模仿真研究》文中指出本文深化复杂适应系统理论在水资源系统研究中的应用，综合运用复杂性科学、水资源优化配置、人工智能、计算机仿真等学科的相关理论和方法，结合我国南水北调东线水资源系统的实际，从理论分析和技术实现的角度对水资源复杂适应系统进行研究。首先，本文在介绍水资源优化配置、复杂系统和复杂性科学理论、智能Agent理论、一般的复杂适应系统特性、概念、研究方法的基础上，运用复杂适应系统理论对水资源系统进行解析，确定了水资源复杂适应系统研究的基本方法，建立了水资源多Agent系统的概念。其次，本文研究了水资源多Agent系统的建模，主要包含两部分内容：单Agent抽象和建模，以及系统整体建模。单Agent抽象和建模是在对水资源系统分析的基础上抽象出水资源系统中的Agent，并根据水资源系统Agent的特点，引入智能Agent的研究成果，建立单Agent的理论和结构模型，将经济学研究中对人类行为方式的研究融合到水资源Agent建模的研究中。系统整体建模研究水资源多Agent系统的整体模型，主要考虑如何将单Agent进行组织和协调，实现水资源多Agent系统的协作和进化，以完成水资源多Agent系统的整体目标。在此，本文引入了协同进化机制，建立了水资源多Agent系统的整体协作模型。接着，本文研究了将水资源系统中的Agent和多Agent系统从概念模型的表达方式向仿真模型的表达方式进行转化。从分析Agent的学习机制入手，建立了水资源多Agent系统的基于遗传算法的叁层演化优化模型。从微观个体行为优化级、微观个体交互作用级和宏观系统演化优化级叁个层次对优化算法进行了研究。对每一层的优化模型进行了详细的论述，并用具体的例子进行仿真，为后续的水资源多Agent系统仿真框架的建立奠定技术基础。然后，本文研究了水资源复杂适应系统的仿真问题，对水资源复杂适应系统仿真理论进行了介绍，对基于Agent的仿真技术及其应用进行了探讨，并建立了水资源多Agent系统的仿真框架。最后，作为水资源复杂适应系统理论的实践应用，本文对南水北调东线工程水资源优化配置问题进行了仿真研究。在了解南水北调东线工程概况的基础上，应用本文建立的水资源复杂适应系统的理论和方法建立了仿真模型，并进行编程实现，然后对仿真结果进行了分析。
杨汉成[3]2002年在《Agent理论及其在水利水电系统中的应用研究》文中进行了进一步梳理Agent技术是一种有效解决复杂分布式系统问题的方法。本文将Agent理论用于水利水电监控自动化系统的研究，重点研究Agent的体系结构、通信及协作等热点和难点问题，以大型泵站监控自动化为工程背景，探讨泵站监控自动化系统及泵站监控—维护—技术管理集成系统的一系列关键技术。 主要研究工作如下： (1)创造性地将Agent技术用于泵站的自动化管理，将一个复杂系统分解为多个可以协调的易解的Agent，方法角度自然而新颖，易于理解，易于实施。这种方法可以推广到更为复杂的水利枢纽自动化、水资源开发利用管理等领域，具有很大的应用价值。 (2)个体Agent的体系结构及实现。研究了个体Agent的思想与目标、运行机制、封装与继承、合作及实现方法，提出一种由多个功能彼此独立相互作用的模块化的Agent模板模型并研究了其工作原理，最后以某泵站监控自动化工程为背景研究Agent个体的实现。 (3)Agent之间通讯及其实现技术的研究。从Agent之间的基本通讯行为出发，研究Agent之间的通讯机制、通讯协议及其形式化，结合工程建立Agent之间的通讯模型及并研究其实现。采用RS485通讯、多线程技术，通过建立影像的方式研究了软件Agent和硬件Agent之间的通讯技术及其实现。 (4)研究Agent协作的基本理论和协作的实现技术。研究系统任务的分解、分配、Agent之间的依赖关系，在理性原理、联合行动理论基础上，提出了基于MAS的泵站联合监控系统模型，实践证明，这种模型具有更高的可靠性、灵活性、鲁棒性。 (5)基于MAS的集成技术的研究。针对现实工程中控制、维护、技术管理脱离的“信息孤岛”现象，基于MAS技术，提出了泵站智能控制—维护—技术管理集成系统模型，并对其实现作了简要探讨。 (6)本文以泵站监控自动化系统为背景，详细研究了个体Agent的结构、Agent之间的通信、Agent之间的协作和基于Agent思想的多系统集成，形成一个较为完整的理论和实践相结合的体系，可以指导规范、描述、构造更庞大的水利水电系统、解决更复杂的水利水电问题。
张永进[4]2007年在《面向防汛抗旱指挥系统的应用集成中间件平台研究》文中研究指明2002年国务院将“金水工程”作为国家信息化建设重点工程，列入国家优先建设内容。中国社会与经济的发展使得水利事业面临新形势、新任务，肩负重大的历史责任。在这个历史转变过程中，为了加快水利现代化的进程，水利部已将水利信息化建设列入了水利工作的重点，提出了水利信息化是水利现代化的基础和重要标志，要以水利信息化带动水利现代化的发展。水利信息化将充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、存储和处理，全面提升水利事业活动的效率和效能。通过对水利业务需求和功能的系统梳理，基于统一的技术架构、标准与环境，进行数据资源和应用系统整合，实现资源共享，提高水利信息化整体水平，而现阶段工作重点将围绕防汛抗旱指挥工作展开。我国在防汛抗旱指挥系统建设方面曾经作了大量的基础工作，开发了大量不同级别的基于现代信息技术的防汛决策支持系统。这些系统在历年的防汛抗旱工作中发挥了很大的作用。但是，由于建设中存在的条块分割、各自为政、缺乏规范、缺乏资源整合和重复建设等问题，总体上尚未形成能为防汛抗旱决策提供完整支持的信息系统，在功能上还远远不能满足防汛抗旱各项工作的需要。因此，迫切的要求我们在水利行业内建立一个能够支持大规模的数据处理、分布式事务处理、实时数据访问，能够运行于异构平台之上的防汛指挥系统体系。在分析、研究防汛抗旱指挥系统需求的基础上，论文以中间件技术为核心，提出了系统的总体架构，尤其是设计、开发了应用服务平台，以期更好的为决策提供支持，为解决上述存在问题提供有益的思考。主要成果包括：●建立了防汛决策系统的总体架构以水利信息化及国家防汛指挥系统工程为研究背景，按层次将系统划分为信息采集系统、计算机网络系统、数据汇集与应用支撑平台、水情应用系统、防洪调度应用系统、水资源调配管理等系统，提出由数据汇集平台、应用支撑平台和水利信息数据库构成的水利数据中心是防汛指挥系统的核心。特别是机制与技术手段，打通已经存在的“信息壁垒”，实现信息资源的充分共享；提供基于软件复用等先进技术的业务应用开发与运行支撑环境，形成可供复用的软件资源，最大限度地减少软件的重复开发。●设计开发了AAF中间件框架AAF框架是应用支撑平台的核心部分，是利用J2EE平台(Java、JSP、EJB等技术)快速开发基于Internet的企业级应用程序的体系结构。由于AAF框架是一套基于J2EE平台的预先构建好的Java类库，因此能充分利用J2EE平台所提供的所有特性和优势，而且能自动处理应用中的许多细节工作。应用系统可以充分使用和扩展AAF框架所提供的功能，因此新系统的开发从一开始就处于一个较高的应用水平，这使得开发工作更加简单、快速和直接。●水利信息门户的开发水利信息门户是一个基于Portal的系统，是一个应用集合。它通过应用集合向分布各处的用户提供集成化、个性化的信息访问，为用户访问信息提供一个统一的入口，这些信息可以来自不同的系统、数据库或另外远程的Web站点，水利信息门户将这些数据资源综合起来形成复杂页面，以易于用户接收的表现形式返回给用户，帮助用户管理、组织和查询与部门相关的信息。内部和外部用户只需要使用浏览器就可以得到自己需要的数据、分析报表及业务决策支持信息。简单地说，水利信息门户是水利行业信息系统的应用框架，它通过及时地向用户提供准确的信息来优化水利部门的运作和提高生产力。水利信息门户提供一个单一的访问入口，反映出水利行业信息管理中的一个根本转变：即从一系列独立的内部和外部作业到对各种信息有条理的集成。●设计开发了WRAF中间件开发平台随着水利信息化的逐步深入，在各种信息、通信和计算机网络等资源的支持下，实现对水利决策的多方位和全过程支持，是提高各级水利管理部门工作效率、工作质量和工作水平的关键性措施。水利决策是多系统、多数据源、多模型的复杂的决策问题。该决策系统由多个组成部分协作构成，这些组成部分之间有许多交互，需要一种具有主动的行为机制、灵活的行为模式和独立的控制机制的计算实体，来建立更复杂的模型，设计和实现功能更强大的应用系统。通过开发WRAF平台为灵活建立预报、调度模型提供了一个可视化环境。●开发了核心示范系统以应用支撑平台为基础，建立了基于Web／WAP的水情查询系统、水资源管理的协商服务平台、基于WRAF的决策支持平台，通过实际应用系统验证了支撑平台的可行性、实用性。总之，通过将研究成果在若干水利信息化项目中的应用，为在全国范围内各级水行政主管部门的信息系统建设中利用中间件技术，进行应用系统的整合，实现应用系统，在充分继承原有系统成果的基础上实现可持续发展，具有重要意义。
廖守亿[5]2005年在《复杂系统基于Agent的建模与仿真方法研究及应用》文中进行了进一步梳理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。
张淮清[6]2003年在《Agent在智能评标系统中的应用研究》文中指出招标投标是工程承包的重要方式，今后也将成为我国电力建设承包的主要方式，因而对计算机辅助招投标决策的研究具有重要价值。但目前这方面研究较少，因此论文以评标决策为研究对象，尝试用智能信息处理技术辅助评标决策，并应用软件工程方法实现智能评标系统。论文首先对目前广泛采用的专家评审法进行了分析，指出该方法存在的主要缺陷，提出相应的改进建议，并进一步给出了新的评标模型，它将传统的报价、工期、质量和企业资信等四个主要指标归并为经济、技术和商务叁个方面，削弱了指标间的相关性。接着介绍了层次分析法计算指标权重和模糊数学进行综合评价的方法与步骤，同时附有实例加以说明。为实现计算机评标，论文分别从设计和实现两个方面进行了详细陈述。在系统的设计中，应用Agent开发方法学，并具体是在Gaia方法的指导下，抽取评标活动中的角色类型，设计了以黑板为中心的角色通信方式和用KQML语言表示的通信原语，并得出评标系统框架，最后采用类比方法，设计了用于标书评价的慎思Agent。这种软件模块体现了主体的自主、社会、反应和自发等特性，且它的任务驱动机制也与评标专家的思维习惯相似。在软件的实现过程，论文采用操作系统的进程实现功能模块，用进程中的线程实现模块内部的任务机制，通过借用面向对象技术实现了模块的任务集、数据库、状态库和知识库等。随后，应用分布式对象技术实现了通信黑板，它为模块间的通信提供共享区域，按照模块功能定义的通信原语规范了模块间的通信内容。最后，系统建立了管理程序，实现了对模块组的管理，使得它们能相互协调共同完成预定任务。论文综合应用了人工智能、分布式对象、程序设计技术和软件工程等知识，设计和实现了智能评标系统，这是智能信息处理技术在招投标决策中的一次尝试，同时也是对Agent技术的发展。
参考文献：
[1]. 基于知识工程和Agent理论的水库调度系统研究[D]. 曹生荣. 武汉大学. 2004
[2]. 基于系统演化算法的水资源多Agent系统建模仿真研究[D]. 牛文娟. 河海大学. 2007
[3]. Agent理论及其在水利水电系统中的应用研究[D]. 杨汉成. 河海大学. 2002
[4]. 面向防汛抗旱指挥系统的应用集成中间件平台研究[D]. 张永进. 西北大学. 2007
[5]. 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
[6]. Agent在智能评标系统中的应用研究[D]. 张淮清. 重庆大学. 2003
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