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基于多边协商的细胞联盟生成与维护研究

作　者: 郝瑜
导　师: 王亚东
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 多智能体系统 细胞联盟 黑板机制 多边协商
分类号: TP338.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着网络环境的日益完善和人们对分布式系统要求的逐步提高,作为分布式人工智能重要的研究领域,多Agent系统(Multi-Agent System)逐渐成为当前的研究热点。而多Agent系统协商作为多Agent系统的核心研究内容之一,自然成为主要的研究方向。为了提高MAS的协商效率,研究者受社会学启发将对策论中的联盟概念引入多Agent系统的协商领域,使Agent结成联盟来完成任务。然而,静态联盟缺乏灵活性,且无法满足任务多样性的需求;动态联盟缺乏稳定性,且通讯开销沉重。而细胞联盟的性能介于两者之间,故本文在细胞联盟的基础上,结合细胞生物学知识,重点研究细胞及细胞器之间的协商协作与通讯机制,并试图将其引入细胞联盟。Agent之间的协作是保证共同工作的关键,协调与协作是MAS系统研究的核心问题之一。本文通过研究细胞生物学中细胞器之间的交互方式,在细胞联盟中引入黑板机制,作为联盟内Agent之间进行交互协作的平台,从而提高联盟处理任务的效率。在细胞联盟式MAS中,因为引入了共享Agent,因此联盟结构的生成及维护过程也是研究的重点内容。本文同样从细胞生物学的角度出发,赋予细胞联盟“生命”,定义了细胞联盟的生命过程,并结合对策论知识,提出了基于多边协商的细胞联盟生成及维护机制,从而实现了细胞联盟从生成到成熟,从稳定到死亡的生命过程。最后,本文通过一个模拟的导弹防御系统来验证细胞联盟中的黑板机制及基于多边协商的细胞联盟生成及维护机制的有效性及优越性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 研究背景  8
  1.2 研究意义  8-9
  1.3 MAS 研究与发展现状  9-11
  1.4 论文主要研究内容  11-13
第2章 MAS 与MAS 协商的理论基础  13-27
  2.1 Agent 及 MAS 的基本理论  13-16
    2.1.1 Agent 定义  13-14
    2.1.2 MAS 定义  14
    2.1.3 MAS 体系结构  14-16
  2.2 MAS 协商模型  16-20
    2.2.1 基于博弈的协商  17-18
    2.2.2 合同网协商模型  18-20
  2.3 MAS 联盟技术  20-26
    2.3.1 联盟结构  21-22
    2.3.2 动态联盟生成研究  22-23
    2.3.3 细胞联盟结构介绍  23-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章 基于细胞联盟的MAS 模型研究  27-37
  3.1 细胞联盟的理论基础  27-29
    3.1.1 细胞联盟的基本概念  27-28
    3.1.2 细胞联盟中Agent 的分类  28-29
  3.2 细胞联盟的生物学背景  29-33
    3.2.1 细胞器交互方式  30-31
    3.2.2 细胞通信的主要类型  31-33
  3.3 黑板模块  33-34
    3.3.1 黑板模块的设计与实现  33-34
    3.3.2 黑板模块性能分析  34
  3.4 细胞联盟内协作过程  34-36
  3.5 本章小结  36-37
第4章 基于多边协商的细胞联盟生成及维护研究  37-55
  4.1 细胞应答  37-38
  4.2 多边协商理论基础  38-41
    4.2.1 多边协商基本定义  39-41
  4.3 基于多边协商的细胞联盟生成及维护过程  41-52
    4.3.1 细胞联盟维护过程中参数描述  42-44
    4.3.2 细胞联盟生成及维护过程  44-51
    4.3.3 细胞联盟形成过程流程图  51-52
  4.4 细胞联盟生成过程性能分析  52-54
    4.4.1 多边协商算法的复杂度分析  52-53
    4.4.2 基于多边协商的细胞联盟生成算法复杂度分析  53-54
  4.5 本章小结  54-55
第5章 系统实现及性能评价  55-63
  5.1 系统整体结构及工作流程  55-57
    5.1.1 系统整体结构  55-57
    5.1.2 系统工作流程图  57
  5.2 导弹防御系统软件模拟平台中Agent 结构  57-60
    5.2.1 管理Agent 结构  57-58
    5.2.2 核心Agent 结构  58-59
    5.2.3 普通Agent 结构  59-60
  5.3 系统实例及实验结果  60-62
  5.4 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-69
致谢  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 各种电子数字计算机 > 分布式计算机
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