REPAST——一个多Agent仿真平台

介绍了开放源代码的多Agent仿真(MABS)平台REPAST及其应用现状。通过与另一个MABS平台SWARM的比较,发现REPAST更适合中国的计算机应用环境。分析了REPAST的软件结构以及离散事件调度机制,总结了REPAST仿真模型的结构。通过分析REPAST的源代码,修改了REPAST在软件国际化方面的一个缺陷,使之更好地支持中文、日文等多种语言。最后结合一个供应链仿真实例阐述了REPAST仿真程序的设计与实现方法。

分布式多Agent仿真系统的控制结构研究

在研究多 Agent 仿真技术的基础上,提出了一个分布式多 Agent 仿真系统的控制功能框架(DMASCF)。该框架包括了输入接口控制、输出接口控制、模型结构控制、仿真时钟控制、实验数据控制、仿真实验控制、仿真逻辑控制七个功能元素。分析了各种控制功能的工作原理与机制,并从输入输出连接关系角度分析了多 Agent 仿真系统层次化与分布式建模的本质。

并行Agent仿真研究综述

作为一种研究复杂系统的有效途径,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用,但随着应用规模和复杂度的增加,仿真运行速度成为制约其应用的一个重要因素。并行Agent仿真通过将Agent模型分配到多个处理单元上同时运行来减少仿真运行时间,是提高仿真运行速度的一个直接手段。根据基于Agent的建模仿真的基本思想,分析了并行Agent仿真区别于传统的并行离散事件仿真的新特点,着重从时间同步协议、负载均衡、通信优化三方面阐述了并行Agent仿真的研究现状,并对基于通用目的图形处理器的并行Agent仿真进行了讨论。最后对并行Agent仿真未来的研究方向进行了展望。

基于多核CPU-GPU异构平台的并行Agent仿真

多核中央处理器(central processing units,CPU)-图形处理器(graphics processing units,GPU)异构平台为提高并行Agent仿真(parallel Agent-based simulation,PABS)在单机上的运行性能提供了一个更高效的硬件基础,但在当前相关研究中,还缺乏一般性的理论方法来指导并行Agent仿真将多核CPU和GPU的计算资源充分利用起来。通过分析多核CPU-GPU异构并行架构的特点,在方法论层面上建立了并行Agent仿真在多核CPU-GPU异构平台下的多层负载分配模型,并根据基于Agent的仿真的执行结构,提出了对基于Agent的仿真的计算结构、数据结构进行重构的方法,以适应异构的硬件架构。最后对基于多核CPU-GPU的并行Agent仿真性能进行了实验分析。

多核CPU-GPU异构平台下并行Agent仿真负载均衡方法

多核中央处理器(central processing unit,CPU)-图形处理器(graphic processing unit,GPU)异构平台为并行Agent仿真提供了一个新的硬件执行平台,而负载均衡方法是充分利用硬件计算资源、提高并行仿真运行性能的一个有效途径。针对多核CPU-GPU异构平台下并行Agent仿真的负载均衡问题,建立了面向多核CPU-GPU的并行Agent仿真多层负载分配模型,提出了基于带约束的k-means空间聚类算法的并行Agent仿真静态负载划分方法和动态负载均衡策略,并给出了划分子集间的可交互性判定,以过滤掉大量不会发生交互关系的Agent之间的交互判定计算。最后通过实验验证了本文提出方法的有效性。

基于多Agent仿真和临床路径的医疗资源调度方法研究

针对当前医院范围内的医疗资源分配优化问题,提出了基于多Agent仿真和临床路径的医疗资源调度方法。该方法的基本思路是通过临床路径来统一描述病患复杂的就诊流程,通过Agent方法描述病患和医生、检查设备、治疗设备等医疗资源之间的关系,使用多Agent仿真方法考察各种医疗资源分配方法的优劣。构建了基于多Agent仿真的医疗资源调度问题模型框架,并给出了仿真调度方法,为下一步构建仿真平台和解决实际问题奠定了基础。

跨流域调水管理多Agent仿真环境模型

跨流域调水管理系统是一种复杂系统,基于多Agent理论与技术开展复杂系统的仿真研究是探索和理解复杂系统的有效途径。复杂系统的环境往往是多因素、多层次,且状态是动态的、不确定的,这是造成刻画Agent行为复杂性的根源之一。如何定性定量刻画Agent环境是多Agent仿真建模的难点和关键点。本文结合南水北调东线工程调水管理系统具体背景,提出跨流域调水管理系统基本模型,在深入分析南水北调调水管理系统环境特点基础上,按照仿真系统建立要求,对调水管理系统的仿真环境进行了形式化分析及形式描述。本文的研究工作为进一步构建跨流域调水管理多Agent动态仿真系统奠定了基础。

面向并行Agent仿真的合成基准测试模型

为了评估并行仿真算法的性能,需要建立一个基准测试模型。针对并行Agent仿真研究领域中缺乏一种与应用无关的基准测试模型这一问题,在借鉴并行离散事件仿真中经典的合成测试模型PHOLD设计思想的基础上,根据基于Agent仿真的特点,提出面向并行Agent仿真的合成基准测试模型,利用该模型可以方便地合成符合不同应用特点的计算负载,去除与应用相关的因素对性能分析的影响,能够为不同的并行Agent仿真研究者提供一个公共的测试基准。最后,采用该模型从实验层次上分析了Agent计算粒度、所采用的处理器数目等因素对并行Agent仿真加速比的影响。

基于多Agent仿真的装备保障体系供应保障系统设计与实现

针对部队装备保障运行的实际情况,采用多Agent仿真的方法,基于Kraljic模型将装甲装备器材分为重要器材、关键器材、一般器材和稀缺器材,并以此为基础构建了装备保障体系供应保障系统。分析了系统的整体结构以及系统中器材仓库的外部接口和内部器材请领流程,并以某集团军各级器材仓库为研究对象进行了仿真实例分析。实践证明,采用多Agent仿真的方法研究装备保障体系供应保障活动具备可行性和有效性,有利于宏观把握部队装备保障的运行规律,提高部队装备保障能力。

基于HLA的中医药学多Agent仿真体系结构的复杂系统研究

以复杂系统观点,基于HLA(High Level Architecture)仿真标准,采用复杂系统的多Agent仿真研究方法,设计出中医药多Agent仿真体系结构;以"血瘀证候辩证"邦元主体(Federate Agent)结构为例,提出了基本智能仿真主体(邦元主体)的基础——中医药智能模型;在中医八纲辨证,脏腑辩证等理论和中医各派临床经验的基础上,汲取四诊智能Agent的临床信息和微观生化基因信息,采用智能模型与算法,设计了证候机制、方剂配伍、施治协作等联邦主体;同时通过通讯Agent和运行支撑环境RTI(Run-Time Infrasturcture)建立了系统控制结构;并进一步提出了该仿真体系的复杂性研究的协调机制及智能优化功能;最后,以不同样本下专家诊断结果和仿真系统诊断结果相比较,验证了系统的正确性。

外围知识的取舍利用:核心企业研发外包的知识分配Agent仿真研究

核心企业在研发外包后仍不放弃外围知识的行为已被许多学者认可其合理性,该行为丰富了以往仅需聚焦企业核心能力的传统思维。大量实证研究主要探讨了保留外围知识与聚焦核心知识这两种不同的知识分配策略的必要性,但尚未解读不同策略的触发因素及情景差别。以此缺口为切入点,提出核心企业应根据不同的研发任务难度对外围知识适当取舍利用。一系列基于agent的计算机仿真实验结果表明,为获得更大的竞争优势,当研发任务难度较低时,舍弃外围知识是核心企业的优选策略;研发任务难度较高时,保留某一最佳比例的外围知识反而成为优选策略;该最佳比例与研发任务难度呈现相反方向的变化。在外围知识利用策略方面,若核心企业保留了外围知识且高于最佳比例,则核心企业更适宜采取灵活内包的策略,相反,若外围知识低于此最佳比例,则较之灵活内包的策略,坚持外包策略具有微弱的优势。

政府促进产业集群升级机理的agent仿真研究

运用产业集群理论及agent方法,从集群内部企业的行为入手,分析集群内企业对产业政策响应,建立产业集群—政府作用模型,研究政府制定政策对于促进产业集群升级的作用。在Simphony repast环境下,通过实证数据对产业政策对于促进产业集群升级的效果进行仿真,从而验证产业政策的有效性。

分布式多Agent仿真环境系统体系结构研究

为了提高仿真系统的灵活性和易扩展性,从面向服务的架构(SOA)的角度引入了Agent仿真技术,提出了分布式多Agent仿真系统的控制功能框架,该框架包括仿真运行支撑系统(SRSS)、主代理(MA)、领域代理(DA)及其子域代理(SA)。描述了该实体内Agent的分类和功能,同时,对确保各层次代理之间高效交互的Agent间的通信接口和通信过程进行了描述。最后,给出了一个基于上述框架和方法构建的原型系统。研究表明了代理技术的应用有助于加强分布式仿真系统的规范性,提高其重用性和协同互操作性。

产品设计系统复杂性与模块化关系的多Agent仿真研究

模块化是应对产品设计系统复杂性的有效手段,具有不同复杂程度的产品设计系统适合模块化的程度不同,可模块化的深度也不相同。通过多Agent建模与仿真分析可得出如下结论:系统复杂程度越高,模块化设计所带来的优势就越强,同时也存在适合模块化的系统复杂度区间;且可模块化的产品设计系统存在适度的模块化粒度。

基于Agent仿真的施工电梯运输管理系统

在大型多项目交叉的建设工程施工电梯运输管理中,资源进度计划或随时间推进的资源分配,是一个复杂而需要解决的问题.结合建设工程仿真的发展,提出基于拍卖协议仿真模型的资源进度管理,建立基于Agent仿真的施工电梯运输管理系统.通过对该系统的应用,在复杂动态的环境下,可以获得资源进度计划,预测运输活动完成时间节点,计算完成活动消耗的成本,并且从运输活动工作包的逾期及其存储、电梯的闲置等多角度提高施工电梯运输管理的综合能力.

基于Agent仿真模型的校核与验证研究

首先对国内外基于Agent仿真模型的校核与验证方面的发展情况进行了述评;然后,提出了一个完整的基于Agent仿真模型的校核与验证框架,该方案中包括表面验证、参数灵敏度分析、模型校准与运行时验证;最后以环境经济政策仿真模型中的校核与验证为例对该框架进行了简单说明。

基于Agent仿真软件的统计实验教学模式研究

文章通过研究基于Agent仿真软件在统计实验教学中的应用,试图构建起一种师生互动与知识共享和开发的统计实验教学平台,以给学生更直观更富创造性的实践学习感受,从而能够真正有效地培养学生的创新意识,提高学生的主动性,突出学生的主体地位,使得统计实验教学将更加符合经管类本科人才培养方案的要求,提高学生对统计专业知识的综合运用能力,并对统计学课程建设、经管类学科专业建设的实践教学环节打下良好的基础。

基于多Agent仿真的编队协同反潜作战效能分析方法研究

编队协同反潜作战是一个复杂系统,能不能形成清晰的反潜效能分析思路,建立合适的反潜效能指标体系,并进一步确定合理的效能分析方法,成为编队协同反潜作战效能分析最为关键的环节。在给出编队协同反潜作战领域Agent定义及单个反潜兵力Agent形式化描述的基础上,提出了基于多Agent系统仿真(MASBS)的复杂系统效能分析法(MASBS-CSEA),给出了其定义,提取了三种作战任务模式下的效能分析指标,并基于HLA技术构建了MASBS仿真的联邦体系结构。

基于多Agent仿真技术的虚拟股票市场分析

准确地对股票市场进行预测,是股票投资者和政府宏观调控的必然需求。多Agent仿真技术利用复杂系统理论,能够对复杂的社会、经济以及生态等系统进行仿真模拟。本文利用多Agent技术对股市进行建模,并利用MASON工具对股票市场进行仿真。实验结果表明,多Agent仿真技术能够较好地反映股票市场的基本特性,从而为股票投资和宏观调控提供良好的决策支持。

复杂系统整体性研究及其Agent仿真:台湾民意趋势预测

研究复杂系统的关键是研究复杂系统的整体性.由于复杂系统的整体性呈现涌现现象,系统整体的性质不能由系统组成元素的性质线性综合而成,因此不能采用传统的还原论的方法对它进行研究.提出用时空结构法来研究复杂系统,并通过台湾民意趋势预测的仿真建模与实践来初步验证时空结构方法的有效性.