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构造Agent角色模型和多agent系统构造策略

收藏本文 2024-01-27 点赞:16450 浏览:70531 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:Agent论述和技术源于分布式人工智能(DAI),然后以DAI中分离出来,逐渐运用到其它探讨领域。在软件工程领域,agent技术作为开发软件系统的新策略得到广泛关注;Agent是位于特定环境中的一个被封装的计算机系统,它具有为完成设计目标而自治、灵活的行为能力;Agent作为一种系统级的、粗粒度的、自治的、灵活的新抽象,为浅析、设计复杂软件系统提供了一个崭新的途径,被誉为软件开发的又一重大突破。Agent技术表示了一种计算的社会范型,基于社会学思想探讨agent是agent技术进展的必定走势。基于社会学思想的agent探讨工作分为形式化策略和非形式化策略:(1)形式化策略探讨社会心智状态和它们之间的相互联系,并利用这些社会心智状态和数理逻辑建立agent模型。形式化策略有着逻辑证明困难、符号操作复杂和实现困难等主要不足;(2)非形式化策略基于社会组织、社会角色等构造agent和多agent系统,利用文字、图、表等描述历程和模型。非形式化策略有着尚未建立人类社会范型并将社会范型映射到多agent系统、尚未浅析构造的agent模型是否具备自治性、灵活性等主要不足。本论文基于社会角色形成、扮演论述,以agent非形式化策略为对象,探讨了基于角色的社会范型和多agent系统模型、agent角色模型、agent自治结构和自底向上的多agent系统构造策略,具体工作和革新点如下。1.探讨工作。(1)探讨社会角色和基于角色的多agent系统模型。根据社会角色形成、扮演论述,概括了社会角色具有的非先天性、非孤立性、方式性、联系二元性、扮演单一性等五个特点,建立了基于角色的人类社会范型;通过人类社会与多agent系统的概念映射,定义了基于角色的多agent系统模型,包括初始环境、计算环境、角色、agent、角色交互、角色组织等模型;给出了基于角色的多agent系统的构造原则:①agent构造分为在初始环境的自治性构造和计算环境的灵活性构造两步历程;②agent交互模型在计算环境中通过角色联系进行构造;③agent组织在计算环境中构造,通过目标自底向上的动态构造由角色构成的agent组织。讨论了影响多agent系统构造需求变化的因素,如资源因素、agent因素、软件技术因素等。(2)探讨agent角色模型和基于角色的agent结构。浅析了agent角色探讨近况和有着的不足,将agent角色定义为位于同一外部环境中agent个体间的相互联系,将联系数据论述用于agent角色探讨;用联系代数定义agent角色形式化模型,包括数据结构、角色操作和角色完整性,角色模型具备的性质表明角色满足软件工程要求的模块化、高内聚、低耦合的设计原则;把角色间的联系定义为角色依赖,利用Armstrong公理探讨基于角色依赖的角色规范化,讨论了角色导出、传递等依赖形式,证明了文中的角色依赖集是完备集。定义了角色交互模型,基于事务论述讨论了交互模型具有的自治性、一致性、持久性特点。定义了角色组织模型,浅析了组织模型的动态性和灵活性。用Pi演算描述了基于角色的agent模型的构成模块和模块交互,浅析了角色扮演历程。(3)探讨基于反馈机制的agent自治BDI结构。模拟人类个体自治状态、自治功能和自治制约,建立基于反馈机制的agent自治BDI结构。人的自治状态体现为内环境中各项因素数据,按照处理对象,把人的生理功能概括为六个系统:外部资源处理系统、防护系统、制约系统、感受系统、效应系统、其它系统。建立了人类个体自治状态、自治系统、自治制约与BDI模型间的映射联系,利用Pi演算描述了自治agent BDI结构的构成模块、模块间的交互联系和交互信息,对模型运转历程浅析证明结构能通过反馈机制制约内部状态和行为,具备自治性。(4)探讨自底向上的多agent系统浅析和设计策略。给出了agent模型技术策略(AMT)。AMT基于对象模型技术(OMT)的历程和模型表示策略AMT包括浅析和设计两个阶段:①浅析阶段建立领域模型、Agent模型、角色模型、交互模型和功能模型。领域模型利用领域工程策略建立,用于描述agent位于的外部环境,获得外部环境的共性特点和变化性特点,其性特点描述了agent自治属性和操作;Agent模型描述系统的静态结构,agent模型由类图表示;角色模型描述了agent间的联系,实现agent灵活性;交互模型表明了agent的动态行为,通过描述agent的角色行为脚本,建立每个agent的状态图,所有agent的状态图构成交互模型;功能模型由数据流图表示,它表示了功能的输入输出值;Agent操作由交互模型和功能模型中获得。②AMT设计阶段进行领域设计、agent设计和组织设计,领域设计确定agent自治结构、功能算法等,agent设计把自治功能、自治属性和角色封装在一起:组织设计确定组织内的agent、角色,识别处理组织内部、组织之间的并发性,设计数据存储结构等。2.本论文的革新点。(1)基于社会学角色论述,建立了一种基于角色的多agent系统模型。本论文建立的基于角色的多agent系统模型,突出了社会个体在社会环境中的作用。相对于那些根据角色概念直接建立的多agent系统模型,本论文模型能够更好地刻画agent作为社会角色的特点,体现多agent系统的社会性和可组织性。(2)基于联系代数论述,建立了一种agent角色的形式化模型。本论文建立的agent角色形式化模型,突出了角色联系和角色依赖在agent构造中的作用。相对于那些仅基于角色概念定义的角色模型,本论文模型具备更为明确的边界和更为清晰的语义,更利于agent构造和复用。(3)基于Pi演算,建立了一种基于反馈的自治agent BDI结构。本论文建立的自治agent BDI结构,突出了反馈机制在保持自治信念、自治愿望、自治意图中的平衡作用。相对于通用型的BDI结构,本论文建立的自治agentBDI结构,限定了可能世界语义范围,结构简洁,构建方便。Agent技术是较新的探讨领域,无论是论述探讨还是运用方面都还有许多工作要做。本论文探讨了agent角色与多agent系统构造策略中的一些基础性的内容,在本论文探讨工作基础上的进一步的工作包括:(1)探讨多agent系统自治性。在本论文agent个体BDI自治结构的基础上,基于社会组织论述,探讨什么是多agent系统的自治状态、自治行为,实现多agent系统的自治性合适结构和机制;(2)探讨agent多角色依赖。在本论文agent角色依赖探讨的基础上,探讨什么是agent多角色依赖,多角色依赖的形式化表示和规范化不足;(3)Agent模型技术策略的软件质量度量不足探讨。本论文仅给出了策略的非形式化历程描述,未进一步利用软件工程度量策略讨论agent模型技术构造的agent系统的质量。关键词:Agent论文角色模型论文自治BDI结构论文多Agent系统论文构造策略论文

    摘要11-14

    ABSTRACT14-18

    第1章 绪论18-29

    1.1 引言18

    1.2 基于agent的软件策略18-22

    1.2.1 Agent关键抽象集18-19

    1.2.2 Agent结构19-20

    1.2.3 Agent的形式化构造策略20-21

    1.2.4 Agent的非形式化构造策略21-22

    1.3 基于社会学观点的agent探讨22-24

    1.3.1 形式化策略探讨22-23

    1.3.2 非形式化策略探讨23-24

    1.4 本论文的工作与革新24-26

    1.4.1 本论文的工作24-26

    1.4.2 本论文的革新26

    1.5 本论文的组织26-29

    第2章 社会角色与基于角色的多agent系统29-38

    2.1 引言29

    2.2 角色和基于角色的社会范型29-33

    2.3 基于角色的多agent系统模型33-36

    2.4 基于角色的多agent系统的构造原则36-37

    2.5 相关工作比较37

    本章小结37-38

    第3章 Agent角色模型与基于角色的agent结构38-59

    3.1 引言38

    3.2 Agent角色探讨38-39

    3.3 Agent角色模型39-44

    3.3.1 角色数据结构40

    3.3.2 角色运算40-42

    3.3.3 角色完整性42

    3.3.4 角色依赖和规范化42-44

    3.4 角色交互模型44-47

    3.5 角色组织模型47-49

    3.6 角色例子49-52

    3.7 基于角色的agent结构52-57

    3.7.1 构成模块54-56

    3.7.2 角色扮演56-57

    3.8 相关工作比较57

    本章小结57-59

    第4章 基于反馈机制的agent自治BDI结构59-69

    4.1 引言59

    4.2 自治性与BDI模型59-61

    4.3 Agent的自治BDI结构61-64

    4.4 自治性实现浅析64-65

    4.5 抽象数据类型65-66

    4.6 一个例子66-67

    4.7 相关工作比较67-68

    本章小结68-69

    第5章 多agent系统构造策略69-92

    5.1 引言69

    5.2 对象模型技术69-70

    5.3 领域工程70

    5.4 需求描述70-71

    5.5 自动取款机的例子71-72

    5.6 AMT框架72-73

    5.7 AMT浅析73-86

    5.7.1 领域模型73-77

    5.7.2 Agent模型77-81

    5.7.3 交互模型81-84

    5.7.4 功能模型84-86

    5.7.5 定义操作86

    5.8 AMT设计86-90

    5.8.1 领域设计86-87

    5.8.2 Agent设计87-88

    5.8.3 组织设计88-90

    5.9 相关工作比较90-91

    本章小结91-92

    第6章 总结与展望92-95

    6.1 本论文总结92-93

    6.2 探讨展望93-95

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