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基于MAS的多窑木材干燥环境分布式控制研究

作　者: 张雪
导　师: 刘亚秋
学　校: 东北林业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: MAS 合同网协议 KQML 木材干燥调度 嵌入式
分类号: TP18
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 35次
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内容摘要


多智能体系统(MAS, Multi Agent System)是分布式人工智能的主要研究方向之一,是人工智能的最新发展方向。它试图采用一种新的观点和想法来理解、分析和构造软件系统。它的研究涉及到多智能体系统的组织结构、通信方式及语言、协作与协商等方面。Agent问的协作是多智能体系统研究的核心问题。论文研究了基于合同网协议的多Agent协作方式,分析了其中的不足。针对传统合同网模型存在的协商过程通信量大,任务固定划分,评估指标不全面,通用性不强等问题,结合蚁群算法的响应阈值模型,提出了一种基于投标阈值和评价函数的合同网协议改进方法。该方法引入模糊合成运算,找到结点Agent间潜在合作关系,自底向上的对复杂任务进行分解,有效地降低协商时间和通信流量,提高了系统效率。通信是Agent之间协商和协作的基础和重要手段,没有通信就不可能有协作和协商。论文分析和研究了KQML语言的结构,包括通信协议、语言内容、消息路由器、交流设施等,并根据合同网协议的需要对KQML的执行原语做了相应的扩充,弥补了KQML中有关任务交互原语的缺乏问题,实现了Agent间关于目标、任务的高层次、复杂，多回合的交互协作。最后针对木材干燥窑的分布式特点及木材干燥厂的实际需求,把多智能体系统应用于木材干燥窑的分布式控制问题上。并把嵌入式理论应用于实时智能体的硬件结构设计上。同时把改进的合同网协议应用于实时智能体的软件算法上。并通过仿真实验验证了改进合同网策略比传统合同网在通讯量和计算量方面的优越性。实验结果表明该调度控制方法能够提高木材干燥控制系统的整体效率,应用在木材干燥控制调度方面具有先进性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-14
  1.1 课题的研究背景及意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 智能体研究现状  11-12
    1.2.2 木材干燥控制研究现状  12-13
  1.3 本论文的主要研究工作  13-14
2 Agent和MAS  14-24
  2.1 Agent  14-18
    2.1.1 Agent的概念及特点  14-15
    2.1.2 Agent的结构  15-18
  2.2 MAS  18-22
    2.2.1 MAS的概念及特点  18
    2.2.2 MAS的体系结构  18-20
    2.2.3 MAS的协作策略  20-21
    2.2.4 MAS的通信方式  21-22
  2.3 本章小结  22-24
3 改进合同网及在木材干燥窑中的应用  24-33
  3.1 传统的合同网及其不足  24-25
    3.1.1 合同网的基本原理  24-25
    3.1.2 传统合同网的缺点与不足  25
  3.2 对合同网的改进与扩充  25-28
    3.2.1 引入模糊理论完成潜在任务分解  25-26
    3.2.2 借助响应阈值缩小招标范围  26-27
    3.2.3 自私Age nt  27-28
    3.2.4 评估函数  28
    3.2.5 缓冲池  28
  3.3 改进的合同网在木材干燥窑中的应用  28-32
    3.3.1 实验过程  28-31
    3.3.2 实验结果分析  31-32
  3.4 本章小结  32-33
4 扩展KQML及在木材干燥窑中的应用  33-43
  4.1 KQML理论  33-37
    4.1.1 KQML的模型  33-34
    4.1.2 KQML的语法格式  34
    4.1.3 KQML的原语  34
    4.1.4 KQML的原语语义分析  34-35
    4.1.5 KQML的通信方式  35-37
  4.2 基于合同网的KQML扩展  37-38
    4.2.1 扩充的缘由  37
    4.2.2 扩充原语  37-38
    4.2.3 结合合同网的多AGENT处理任务模型  38
  4.3 扩展的KQML在木材干燥窑中的应用  38-41
    4.3.1 问题描述  38-39
    4.3.2 解决过程  39-41
  4.4 本章小结  41-43
5 MAS理论的技术实现  43-57
  5.1 Agent的硬件设计  43-49
    5.1.1 LPC2144介绍  43-45
    5.1.2 RTL8019AS介绍  45-47
    5.1.3 触摸屏控制芯片ADS7843介绍  47-48
    5.1.4 整体功能图介绍  48-49
  5.2 Agent的软件编程  49-53
    5.2.1 软件设计思想  49
    5.2.2 软件模块实现  49-53
  5.3 MAS理论在木材干燥调度上的仿真实验  53-56
    5.3.1 仿真器与开发环境  53
    5.3.2 实验仿真  53-56
  5.4 本章小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-61
附录  61-65
攻读学位期间发表的学术论文  65-66
致谢  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 人工智能理论
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