网络环境下虚拟机器人——“SoftMan”系统平台总体设计

基于网络环境虚拟机器人的计算模式融合分布式人工智能、并行分布式系统、移动智体和人工生命的技术,是计算机网络时代的一项崭新而关键技术,不仅会实现更灵活的分布式异步计算,而且将把网络计算带入一个全新的智能化时代。这种计算方式在如何充分利用网络资源,如何给移动用户提供高效的服务等诸多问题上提供了新的思路,目前主要研究领域集中在动态信息获取、智能网络、电子商务、主动网络和移动智能通信网络等。本文系统阐述“SoftMan”系统平台的设计方法、开发策略、总体架构和软件实现,同时对其相关支撑技术进行了剖析;最后就“Soft-Man”系统开发的思路和未来研究趋势进行了展望。

Multi-SoftMan入侵防御系统模型的智能弹性架构

"软件人"(SoftMan,SM)是在Agent(代理)、智能机器人、人工生命等技术基础上提出的一个新概念,它为解决当前网络入侵检测中存在的诸多问题提供了新的思路。本文在深入研究入侵检测与防护技术的基础上,受"软件人"技术的启示,提出了基于群体"软件人"(Multi-SoftMan,MSM)入侵防御系统的智能协商控制模型及相应的算法。模型采取无控制中心的群体"软件人"结构,充分利用"软件人"本身的独立性、自主性、自学习、自适性、遗传和变异等特性,尽量降低各检测部件间的相关性,避免了单个中心分析器带来的单点失效问题。每个数据采集部件、检测部件和分析部件都是独立的单元,不仅实现了数据采集的分布化,而且将入侵检测和实时响应分布化,提高了系统的健壮性,真正实现了分布式检测的思想,这有助于解决目前入侵检测系统普遍存在的智能化程度不高、系统不易维护、检测效率低下等问题。

软件人(SoftMan)的接口构造研究

本文是“计算机网络环境中的‘虚拟机器人’—‘软件人’的研究”(国家自然科学基金编号:60375038)的部分研究成果。文中论述了软件人(SoftMan:SM)的3种接口及其构造:SM与SM间接口;SM与环境的接口(内部环境通道);SM与外部用户(人)的交互界面(外部信息接口)。给出了LINUX背景下部分算法的类C语言实现程序。

一种基于Multi-SoftMan的智能入侵检测系统

针对传统分布式入侵检测系统的组件之间依赖程度大、智能化程度不高、系统自身结构固定且不能适应入侵的变化等问题的局限性,在对"软件人"的相关理论和智能特性研究基础上,提出一种基于群体"软件人"(Multi-SoftMan,MSM)的智能入侵检测系统(MSMIIDS).MSMIIDS采取无控制中心的分布式"软件人"体系结构,以自治"软件人"为组织单元,改进了传统分布式入侵检测系统由于高层节点单一无冗余而产生的可靠性差的缺陷,从构造上克服了分布式入侵检测系统的脆弱性.同时MSMIIDS系统中的各"软件人"组件可根据检测需要动态地调整自身状态,以达到动态适应检测任务的需要,从而解决了信任社区内与社区间的协同预警及防御问题,为实现网络系统安全提供了一种新方法.

Multi-softman智能入侵防御系统的研究

针对传统入侵检测技术难以适应大流量、高带宽的动态网络环境的局限性,在对软件人(SM)的基本理论和智能特性研究基础上,受其启发提出了基于群体软件人(MSM)的智能入侵防御系统协作控制模型。模型采取无控制中心的群体软件人分布式体系结构,避免了单个中心分析器带来的单点失效问题;同时该系统还充分利用了软件人智能协商控制机制,有效地解决信任社区内与社区间的协同预警及防御问题,也为网络安全防范提供了新的研究思路。

基于多层状态空间和软件人的油气信息系统

针对油气行业智能信息系统的特点,运用大系统控制论中的多层状态空间模型理论和大系统分级递阶控制结构,对信息系统中的状态空间的组成和控制结构进行了研究分析。在系统实现技术上采用软件人技术,该模型具有较好的扩展性、灵活性和准确性,比较适合复杂信息系统的设计建模。

安全认证技术在“软件人”系统中的应用

简要介绍了“软件人”的概念、其安全性问题以及几种安全认证技术,并且提出了基于公钥密码体制的“软件人”系统的安全认证方案。文中详细介绍了安全认证方案中的关键算法——RSA算法的一种实现,并分析了其安全性。

“软件人”的概念模型与构造特征

本文是国家自然科学基金“计算机网络环统中虚拟机器人——‘软件人’的研究”(基金项目编号:60375038)研究内容的一部分。文章对“软件人”(SoftMan:SM)的概念、概念模型及本体构造特征等进行了探讨,在此基础上提出了“软件人”的本体结构模型,为进一步构造“软件人”的行为算法和软件人功能建立了基础。

软件人情感控制广义模型

借鉴大系统控制论中广义模型化方法,建立了软件人情感控制的广义模型.提出了行为受理智和情感共同控制的观点.从功能上将软件人情感控制模型划分为感觉模型、思维模型和行为模型,并给出了感觉模型、思维模型、行为模型三者之间的关系模型以及思维模型和行为模型两者之间的关系模型.

基于SOAP的软件人通信模型研究

对比了两种常用智体通信语言KQML和FIPA-ACL,确定软件人的通信语言采用FIPA-ACL,从而实现与分布在世界各地的多智体系统之间能够互操作,即相互通信和交流信息。同时提出了软件人通信层次结构和交互模型。然而,目前FIPA消息不能穿越防火墙,极大地制约了不同Agent平台之间的互操作性,因此提出使用简单对象存取协议(Simple Object Access Protocol)作为新的传输协议,该协议可以穿越防火墙FIPA-ACL的规范,但未完整地涉及安全问题,因此同时通过扩展SOAP解决软件人通信的安全问题,从而达到可靠的安全通信。

“软件人”群在入侵检测系统中的协调控制

在深入研究大系统控制理论、人工智能和"软件人"智能检测技术的基础上,采用先进的分布式体系结构,提出一种基于"软件人"群(MSM)的智能入侵检测协商模型.模型采取无控制中心的"软件人"群体结构,避免了单个中心分析器带来的单点失效问题.每个数据采集部件、检测部件和分析部件都是独立的单元,不仅实现了数据采集的分布化,而且将入侵检测和实时响应分布化,提高了系统的健壮性,真正实现了分布式检测的思想.

基于π演算的软件人群体形式化建模

在参考多智体系统的基础上,根据大系统控制论的分解协调思想,提出一种软件人群体体系结构,并对其关键技术如本体库、知识库、任务库、通信协议、角色模型、交互模型等进行了描述.描述了对该系统从分析到设计的整个构建过程,并采用π演算形式化方法对整个系统的信息流和控制流,以及任务之间的4种协作方式进行了建模.对于不同的应用领域,通过定义相应领域的本体库和所需的角色以及任务分解,即可快速构建相应的应用系统,为分布式系统提供了一种解决方案.

基于平行进化的机器人智能控制研究

为增强机器人的实用性,使机器人在一定环境内能够自主完成指定任务,具备良好的环境适应能力需要在机器人系统的设计与开发中引入进化的机制与思想,在机器人对环境的反射中,通过学习促进机器人行为与功能的进化。在机器人进化思想的基础上,提出了一种机器人和软件人之间的平行进化方法,建立了平行进化过程的多重广义模型,给出了平行进化的具体算法,并在实际的变电站巡检机器人系统中加以实现与验证。实际应用情况表明平行进化的方法可以提升机器人智能化水平、扩展机器人功能。

“情感软件人”模型研究

为丰富软件人的拟人特性,使软件人具有情感特色,本文提出一种情感软件人模型的总体架构。模型中考虑了认知在软件人的情绪及行为选择中的作用;用模糊形式描述软件人的情绪评估。为了描述软件人在相同情绪时,其触发原因相异而导致行为不同,软件人的行为模型采用“案例+智能搜索”的模式,整个系统的实现采用Model-View-Controller(MVC)的设计模式。

软件人个体模型研究

多智能体技术、智能机器人和人工生命技术都是人工智能研究领域的一个分支,已取得了一定的研究成果。在此基础上我们提出了软件人的概念、状态描述,并设计了软件人的结构模型。最后,对软件人的功能特性进行了描述。

软件人群体智能自律协调模型研究及应用

在智能自律分散系统的构建中引入面向服务的协调机制,提出一种面向服务的软件人群体智能自律协调(SoftMan group intelligent autonomous coordination,SMGIAC)模型.把服务共同体思想和全局规划有机结合起来,考虑基于角色的服务发现/绑定策略,构建面向服务的元组空间,为群体协作提供统一的服务接口.针对数字气(?)管网调度实际需求,给出SMGIAC数学建模方法、分解协调引理及其子服务(流)构造算法.实验对比结果说明,比较现有案例匹配、专家推理两种方法,SMGIAC总体调度准确度有较大提高,并克服了ReO软件使用不便、调度方案生成时间长的缺点.

基于“软件人”技术的ERP系统研究

本文对ERP发展趋势研究的基础上,提出了基于“软件人”技术的ERP系统。利用“软件人”的自主性(autonomy)、社会能力(socialability)、自适性、自学习、自组织、遗传、移动、协调等特性,基于“软件人”技术的ERP系统有助于解决目前ERP系统普遍存在的智能程度不高、系统不易维护等问题。

软件人群的自律分散组织模型与协调控制

在智能自律分散系统IADS及软件人概念的基础上,设计了软件人社区的组织结构模型,阐述了管理软件人的管控功能、管控策略及协调运行机制.分析了软件人群的协调控制特点及形式,提出了部分-全局规划(PGP)协调控制策略.通过不同局部计划间的交互,可避免节点间的任务冗余,每个节点都维护自身的PGP,独立且异步地使用PGP来协调各自的行为,从而实现全局任务.

“软件人”系统研究及其应用

在论述“软件人”概念、类型的基础上,提出一种“软件人”个体结构模型和基于Java的“软件人”间接口实现方法;利用智能自律分散系统的建模方法,构建了一种“软件人”社会协调模型,并将其应用于数字气田管网生产实时调度系统中.结果表明,“软件人”计算模式可有效提高气田管网调度的智能水平.

“软件人”社会的递阶协调模型研究

在借鉴多智体系统协调模型的基础上,提出了软件人社会的递阶协调模型,即基于合同网模型的软件人群体之间的协调机制和基于公共知识库的软件人群体内部的协调机制。使用公共知识库,单个软件人可以用最少的通信与其他软件人一起完成一项复杂的任务。将复杂问题进行有效分解,采用集中与分散相结合的协调原则,共同完成任务,降低了系统的维护难度和耦合度,使系统具有柔性,并易于实现。