应用Repast S的复杂系统建模仿真

研究社会灾害和生态环境中的发慌问题,需科学决策.针对复杂系统的研究涉及到多种学科交叉,进行多Agent建模仿真需要面对不同领域知识融合的问题.在最新多Agent建模仿真平台Repast Simphony(简称Repast S)的研究基础上,为决策者提供依据,提出以其层次建模框架满足多专家群体协作建模需求,以Score元模型为建模基础进行领域知识融合的策略.以森林火灾系统为例,应用Repast S进行了建模仿真实践.所建立模型有机融合了林火蔓延的元胞自动机模式和扑救协作的社会网络模式等领域知识,进行仿真.仿真结果体现出各种模式对森林火灾系统演化态势的影响.Repast S为复杂系统学科交叉的多Agent建模仿真提供了有效支持.     

一种基于扩展I*框架和UML的面向Agent需求建模方法

以分布式电子商务系统为研究背景，提出了一种基于扩展I^*建模框架和UML的面向Agent需求建模方法．该方法将需求工程划分为早期需求获取和后期需求规格说明两个阶段：在早期需求获取阶段，在I^*策略模型中引入服务依赖概念，用于描述组织背景中Agent的意图和Agent之间的依赖关系，同时描述系统内部Agent和分布式环境中其他Agent之间的依赖关系；在后期需求规格说明阶段，采用扩展的UML在Agent抽象层次上建立统一的需求模型．该方法还为早期需求获取平滑过渡到后期需求规格说明提供了统一的模型映射规则．从而保持模型的一致性．     

人工股票市场建模中基于机制的Agent模型研究

在基于Agent人工股票市场建模中,如何使Agent能够具有自适应性的学习与进化性,已经成为人工股票市场建模中的一个很重要的研究内容.本文在研究传统Agent结构的基础上,试图从一个从全新的角度看待Agent的的适应与进化属性,并将Agent的概念进一步引申和扩展,引入了机制的概念,将Agent看作是由其内部的基本机制相互作用而动态构建的机制,并详细阐述了基于机制的Agent建模框架及其具体的实现.     

复杂系统基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型ServerAgent和仿真模型结构SimAgent的ABMS分布仿真框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的仿真，包括军事对抗以及天战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

基于网格的面向Agent形式化建模框架

提出了一种基于OGSA（open grid services architecture）网格体系结构的面向Agent形式化建模框架——AOMG（agent-oriented modeling based on grid）形式化框架,该框架基于Object-Z语言,吸收了Ⅰ^＊框架和UML中的部分元模型,加入了对Agent与网格环境之间交互关系的描述,以及对Agent服务属性的处理,从而解决了现有方法无法对基于网格环境的分布式系统进行分析与设计建模的问题．给出了AOMG形式化框架中的3类核心模型：组织模型、Agent类模型和Agent服务模型．提供了一组新颖的从组织模型到Agent类模型的形式化语义映射规则,实现了系统模型从Agent抽象层次到对象层次的快速转换．     

基于Agent建模技术的结构化社会仿真系统设计

近年来,基于Agent建模（Agent-based modeling,ABM）的理论和技术得到长足的发展。利用Agent建模技术对人类社会进行群集行为的模拟也越来越受到学术界的关注,发展迅速。本文阐述Agent建模技术在建立结构化社会系统时的一般方法;分析该建模方法的主要研究内容;利用本文阐述的方法开发一套完整的结构化社会仿真系统平台,并在该平台上对社会群落模块聚集效应进行有效的验证;最后讨论基于Agent建模技术的结构化社会仿真系统的应用前景和面临的挑战。     

一种基于网格体系结构的AOMG方法

针对网格体系结构的异构性、开放性、自适应性等特点,利用组织学观点和Agent抽象机制,提出了一种面向Agent的分析和设计建模方法《Agent—oriented Modeling based on Grid,AOMG),用于基于网格环境的分布式应用的分析和设计。该方法定义了开放式组织、角色、Grid—Agent、服务、网格节点等概念,提出了适合于网格分布式应用的分析和设计模型,并通过一个电子商务系统对整个分析和设计建模过程进行阐述。     

基于多Agent的天战系统建模与仿真方法研究

简单介绍了复杂系统理论及其建模方法，分析了天战系统的总体行为特征，指出对天战系统的仿真研究需采用复杂适应系统（CAS）理论的研究方法，即采用基于Agent的建模仿真方法学来开展研究，概述了Agent和多Agent系统的概念及基于多Agent的仿真，并给出了一个基于高层体系结构（HLA）的天战系统的仿真框架，最后展望了将来的研究工作。     

基于多Agent的FMS可靠性复合建模方法研究

提出了一种基于多Agent的面向对象的FMS可靠性建模方法，该方法将面向对象方法与高级Petri网技术相结合，并通过多Agent机制加以表述，使模型具有较好的通用性和可重用性，能够反映FMS的动态柔性特点。最后提出了便于用户使用的仿真建模软件的基本框架。     

多分辨率建模技术在无线传感器网络仿真中的应用

由于无线传感器网络具有超大规模、与环境耦合紧密等特点,物理实验不可避免受到限制,仿真建模因此成为重要的研究手段.多分辨率建模作为复杂系统分布式仿真的关键技术,能够很好地满足无线传感器网络的仿真需要.本文简述了多分辨率建模相关的理论与技术,对其在无线传感器网络仿真研究中的应用意义做了分析,并且基于多分辨率建模方法提出了一种新的传感器网络仿真框架,最后通过仿真试验论证了新框架的可行性.     

Social context cognition crowd‐sourcing and semi‐automatic parametrization

This paper presents a semi‐automatic method of parameterizing an existing social context cognition model. It discusses benefits of the social context cognition models for example in personality modeling and their key issue that is parametrization. It briefly introduces social context cognition model and describes a new method of its crowd‐sourcing‐based parametrization. Later, validation is provided, and ability to recreate social context cognition in the provided samples is presented with good generalization for the unknown cases. Finally, model's stability for the continuous stream of dynamic social context input data is shown. Presented system contributes to the believable agent modeling and social simulations by making much needed applications of social context cognition models easier by addressing the so far unsolved troublesome parametrization issues. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于Agent的人员疏散系统设计与实现

通过分析Agent与社会力模型在人员疏散方面的应用及疏散模拟中人和建筑物对象的存储方式,利用Agent技术结合人员疏散的动力学模型、改进的路径规划算法和人员在一般情况下的心理因素以及建筑物的不同特点,建立能够正确反映疏散时人员行为的Agent模型,运用C++语言实现基于Agent的人员疏散模拟系统。疏散结果显示,该系统能够较真实地模拟人员疏散过程。     

Complex service design: A virtual enterprise architecture for logistics service

This paper presents an interdisciplinary systems approach to service modeling, design and deployment. The study is based on a longitudinal case study of the development process of a complex logistic service system based on an advanced logistics model. The case examines the development of a Virtual Enterprise Architecture (VEA) for an automatic high-speed transport and sorting system applied in airports for baggage handling. The study traces the evolution of the system from the early conceptual phases to a successful commercial service deployed at Changi, Singapore Airport. The study is conducted using a retrospective analysis of the case using a design science research approach. The paper evaluates and discusses the issues of creating and designing a new complex logistics service, distinct from the physical product, based on an advanced discrete event-based simulation model. The paper concludes by presenting a generalized and validated conceptual framework for a VEA based on an advanced simulation model. The paper thus contributes to the field of service systems and service management by identifying a novel approach to effective design of a new service.     

Conceptual digital twin modeling based on an integrated five-dimensional framework and TRIZ function model

Digital twin represents a fusion of the informational and physical domains, to bridge the material and virtual worlds. Existing methods of digital twin modeling are mainly based on modular representation, which limits guidance of the modeling process. Such methods do not consider the components or operational rules of the digital twin in detail, thereby preventing designers from applying these methods in their fields. With the increasing application of digital twin to various engineering fields, an effective method of modeling a multi-dimensional digital twin at the conceptual level is required. To such an end, this paper presents a method for the conceptual modeling of a digital twin based on a five-dimensional digital twin framework to represent the complex relationship between digital twin objects and their attributes. The proposed method was used to model the digital twin of an intelligent vehicle at the concept level.     

Universal triple I fuzzy reasoning algorithm of function model based on quotient space

Aiming at the deficiencies of analysis capacity from different levels and fuzzy treating method in product function modeling of conceptual design,the theory of quotient space and universal triple I fuzzy reasoning method are introduced,and then the function modeling algorithm based on the universal triple I fuzzy reasoning method is proposed.Firstly,the product function granular model based on the quotient space theory is built,with its function granular representation and computing rules defined at the same time.Secondly,in order to quickly achieve function granular model from function requirement,the function modeling method based on universal triple I fuzzy reasoning is put forward.Within the fuzzy reasoning of universal triple I method,the small-distance-activating method is proposed as the kernel of fuzzy reasoning;how to change function requirements to fuzzy ones,fuzzy computing methods,and strategy of fuzzy reasoning are respectively investigated as well;the function modeling algorithm based on the universal triple I fuzzy reasoning method is achieved.Lastly,the validity of the function granular model and function modeling algorithm is validated.Through our method,the reasonable function granular model can be quickly achieved from function requirements,and the fuzzy character of conceptual design can be well handled,which greatly improves conceptual design.     

基于未确知理论的软件可靠性建模

将未确知理论应用于软件可靠性建模研究,采用其分析软件故障过程,用未确知数学描述软件失效特征计算软件可靠性参数,并在此基础上构建了一个基于未确知数学理论的软件可靠性模型.新模型改变了传统的建模思路,跳出了传统软件可靠性建模过程中关于失效强度变化的各种统计分布假设的束缚,具有较好的适用性,改善了模型应用中的不一致性问题.     

基于XML的多维概念模型的研究

对于数据仓库概念模型的研究,目前缺乏统一的标准,不利于模型的交流与共享。基于XML的多维概念模型利用XML这一标准交换语言,不仅很好地解决了这一问题,而且也为元数据的集成与共享打下了基础。针对多维模型的特点,定义了一个特定的DTD,它能够完整地描述多维概念模型的各种语义特征,并针对基于UML的多维概念建模方法,定义了基于XML的多维概念模型与基于UML类图的多维概念模型的映射方法,为其应用奠定了实践基础。     

基于深度时空Q网络的机器人疏散人群算法

针对目前人群疏散方法中机器人灵活性低、场景适应性有限与疏散效率低的问题,提出一种基于深度强化学习的机器人疏散人群算法。利用人机社会力模型模拟突发事件发生时的人群疏散状态,设计一种卷积神经网络结构提取人群疏散场景中复杂的空间特征,将传统的深度Q网络与长短期记忆网络相结合,解决机器人在学习中无法记忆长期时间信息的问题。实验结果表明,与现有基于人机社会力模型的机器人疏散人群方法相比,该算法能够提高在不同仿真场景中机器人疏散人群的效率,从而验证了算法的有效性。     

基于人机社会力模型的人群疏散算法

针对公共场合紧急情况下人群疏散困难和效果有限的问题,提出一种基于人机社会力模型的机器人疏散人群的方法。首先,基于原始社会力模型提出了一种新的人机社会力模型,该模型在原始社会力模型的基础上加入了机器人对人作用的人机作用力;然后,基于人机社会力模型提出一种新的利用机器人疏散人群的方法,该方法在人群疏散场景中加入运动机器人,通过机器人自身的运动,利用人机作用力影响周围行人的运动状态,减小行人之间的压力,从而达到加快人群运动速度、提高人群疏散效率的目的。在室内封闭场景人群逃生、两群行人交错这两种典型的疏散场景中分别进行仿真实验,并将实验结果与未加入机器人的人群疏散结果进行对比分析,实验结果表明,基于人机社会力模型的机器人疏散人群的方法能够明显加快人群的运动,提高人群的疏散效率。