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基于Petri nets的多智能体系统分析
其他题名Analysis of Multi-Agent System based on Petri nets
陈为雄
学位类型工学博士
导师王飞跃
2004-05-01
学位授予单位中国科学院研究生院
学位授予地点中国科学院自动化研究所
学位专业控制理论与控制工程
关键词多智能体系统 Petrinets 面向对象 Bdi 移动agent 会话 Contract Net Multi-agent System Petri Nets Object-oriented Bdi Mobile Agent Conversation Contract Net
摘要agent系统设计是一项令人感兴趣的工作,其中涉及到agent的心智模式和各 种社会行为。心智模式以agent的BDI模型为代表,agent的各种社会行为如交 互、协调、协作主要通过通信动作来完成。agent心智模式和社会行为的设计是 多agent系统设计的关键。基于这一点,本文提出了一种描述和分析agent心智 模式和社会行为的方法,我们称之为AOPN(Agent-Oriented Petri nets)方法。该方 法以Petri nets理论为基础,吸收面向对象思想,同时以agent的BDI模型为模 板,对agent的心智模式和社会行为进行分析。我们认为基于模式的丌发方法, 有助于提高软件的可重用性,增强系统的可靠性和减少系统错误。所以在论文 前部分,我们提出了agent的设计模板。该模板包括五个部分:消息输入部分、 消息输出部分、消息处理部分、方法调用部分和BDI模型部分。这五个部分基 本上覆盖了各种agent功能与特点,因此它适于表示通用agent的特性。在agent 模板的基础上,我们:分析了agent的各种社会行为:如信息交换、方法调用等。 我们采用AOPN的简化模板描述WAVES系统中各种agent之间的方法调用。对 于agent的复杂信息交换模式,我们采用会话方式进行。在会话中,我们定义了 主题。主题代表着agent之间的信息交换单元。利用主题可以交换较为复杂的信 息。Agent的社会行为还包括agent之间的协调。在本系统中,主要涉及到对用 户实验服务时间的分配。在这里我们采用Contract Net协议。在利用传统的 Contract Net协议时,我们对协议进行了改进,增加了任务选择算法和投标评价 算法。改进的Contract Net协议可以更有效地完成系统的投标/竞标任务。关于 agent的移动性,我们采用AOPN方法对其进行分析。其分析议题主要关注以下 几个主题:agent的移动算法,移动agent迁移模式、移动agent的到达模式、主 动迁移模式、被动迁移模式、以及移动agent与主机或其它agent之间的交互模 式。为了验证系统模型的可行性,论文最后以一个倒立摆实验为例,通过仿真 实验评价系统模型的性能。
其他摘要Analysis of agent system is an interesting work, which involves in agent mental and social behaviors. The agent mental model is represented with BDI model. Various kinds of agent social behaviors such as interaction, coordination and cooperation are completed by communication acts. The design of agent mental and behaviors is key to multi-agent system's; design. For it, we present a method to describe agent mental and behaviors, we call it as AOPN(Agent-Oriented Petri nets). This method makes a basis on Petri nets, absorbs the object-oriented ideas, and takes agent BDI model as a template to complete analysis of agent mental and social behaviors. We believe the development based on model will increase software reuse, strengthen software reliability and diminish system error. So in the former part of the thesis, we present a design template of agents. This template consists of five parts: receiving message part, sending message part, message disposing part, method invocation and BDI model. The five parts cover with the general characteristics of agent, so it is fit for describing general agents. Base on the agent template, we discuss the agent social behaviors, such as information ,exchange, method invocation and so on. We describe the interactions among agents in the WAVES system by the simplified AOPN template. We use conversation to present complicate information exchange. In the conversation, we define topics. The topic is an unit of information exchange. A complicate information exchange can be realized by topics. The agent social behaviors include agent coordination. In this system, we mainly focus on the experiment services assignment. Here we adopt Contract Net protocol. In using the Contract Net, we make some modification for it. We add task selection algorithm and agent bids evaluation algorithm. The modified Contract Net protocol will accomplish the tasks more efficiently. As for agent mobility, we analyze it by the AOPN method. The analysis issues are displayed ',as followings: agent migration model, agent arrival model, initiating migration model, passive migration model and interaction between mobile agent and host or other agents. To test the system model, an experiment of controlling a rod is conducted. The experiment results verify the performance of the system.
馆藏号XWLW827
其他标识符827
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/5805
专题毕业生_博士学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
陈为雄. 基于Petri nets的多智能体系统分析[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院研究生院,2004.
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