动态多智能体建模与决策问题研究

合肥工业大学博士学位论文动态多智能体建模与决策问题研究姓名：姚宏亮申请学位级别：博士专业：计算机应用技术指导教师：张佑生;王浩20070101动态多智能体建模与决策问题研究作者：姚宏亮学位授予单位：合肥工业大学相似文献(10条)1.学位论文周治中集控式足球机器人决策系统的研究与提高2003足球机器人是个多学科交叉的新兴研究领域,它涵盖了机器人学、人工智能和智能控制等多个领域,为人工智能领域的理论和应用提供了一个理想的实验平台.因此,在其十年的发展历史中,足球机器人始终是人工智能和机器人领域研究的热门课题之一.同时,足球机器人又把高科技融入到激烈的比赛中,以高科技对抗性和娱乐性吸引了广大的科研单位投身于其中,极大地促进了人工智能的发展.该文通过对机器人足球历史、现状和发展前景的概略介绍和足球机器人系统基本类型、组成原理的简要阐述,分析了足球机器人的科研意义.该文的主要内容是集控式足球机器人决策子系统的研究与提高.在深入研究了基于决策层、管理层和执行层的三层递阶策略模型后,对这三个层次作了详细的分析,并对各层次中对应的一些功能模块作了有意义的修改工作.在总结了NewNEU微型足球机器人比赛系统的开发、比赛、研究过程中的宝贵的经验和教训后,改进和完善了原决策系统:引入了动态决策的观念并应用到系统中;实现了部分决策任务的下放;修改和新增了动作函数;较大程度地改进和丰富了队形库和角色库;对一些重要的函数作了有意义的改进.改进后的NewNEU微型足球机器人比赛系统在2003年的比赛中取得了很好的成绩.该文还介绍了机器人表演项目的设计及其意义.2.学位论文许晓明一种小型移动式机器人及其智能行为的研究2009移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、运动控制与执行等多种功能于一体的综合系统。其研究涉及计算机视觉、模式识别、传感器及多传感器信息融合技术、人工智能、自动控制等诸多学科的理论和技术，集中体现了计算机技术和人工智能的最新成果，具有广泛的理论研究价值和应用价值。移动机器人学是机器人学的一个重要分支，其主要研究在复杂环境下机器人系统的实时控制和路径规划、导航问题。本文对迷宫机器人的设计制作及其路径规划与基于路标的导航进行了研究。主要内容及成果包括：⑴设计了一种迷宫机器人的微机电控制系统，包括上位机和下位机。上位机包括DSP和与DSP相连接的CCD摄像头和无线发送模块，CCD摄像头采集迷宫的全局图像并通过视频解码器解码后传送给DSP，DSP对图像进行处理后通过无线发送模块将控制信息发送给下位机。下位机包括小车和设置在小车内的控制系统，小车的底部连接有车轮和步进电机，控制系统包括单片机无线接收模块，其接收来自于上位机无线发送模块发送的信息，对其进行解析后，通过步进电机驱动电路驱动步进电机带动机器人行走。⑵设计了一种优化数据结构的二叉堆A*算法，将其应用到自行设计的移动迷宫机器人物理平台，实现了迷宫机器人在静态环境下的路径寻优及通过实时路径修正模型实现机器人调整行走轨迹的过程，物理实验验证了算法的可靠性及实时性。本文还设计了搜索算法仿真平台，并在该平台下对几种搜索算法进行全面分析，评价其搜索思想及实际搜索效果。⑶提出了一种移动迷宫机器人的人工脑系统，其包括迷宫路标感知单元与行为决策单元。其中，感知单元基于ART1神经网络，用于识别迷宫导向路标；决策单元基于行为概率实现矩阵，并以强化学习更新行动策略。机器人所在迷宫的特征为每个路口设有导向路标，路标为含噪声的符号图像。在仿真实验中，令机器人在迷宫中随机行走，通过调节人工脑系统的试验参数，经过一段时间的自主探索学习过程机器人能最终穿越迷宫。3.学位论文李歧强生产过程的智能决策与调度1998调度的复杂性、调度领域知识的多样性和生产环境的动态性决定了调度问题的解决单纯依靠人或计算机是难以完成的,必须把人、人工智能技术、数学规划和计算机有机地结合起来去研究调度问题.如何体现人在生产调度中的决策作用以及如何用多知识表达方式实现一个调度问题是该文研究工作的重点.该文主要包括以下内容:从复杂系统的分析入手,研究了生产系统的分级问题.首先总结了一些分级原则,在此基础上给出了一个分级的生产系统.这种分级的生产系统不但层次清晰,任务明确,而且信息流向清楚,便于生产管理系统设计和分析时的应用.生产调度的执行离不开生产计划的指导,为此研究人员研究了长期生产计划和短期生产计划的混合整数线性规划模型.该模型结构清晰,易于扩展,具有较高的实用价值.为了解决由急件产品或设备故障引起的产品生产周期的动态决策问题,研究人员提出了动态甘特图.该动态甘特图形象、直观,能辅助决策者迅速作出新的决策.以状态任务网为基于建立的化工过程生产调度的模型具有层次清晰、容易理解和易于扩展等特点,但这种模型仍然摆脱不了维数爆炸或非线性问题.在研究了化工过程的生产调整模型之后,研究人员提出了具有约束指导的模拟退火算法,有效地解决了上述模型求解存在的问题.由于用部分约束指导模拟退火算法的解的产生,减少了不可行解,并由此大大减小了由约束违背所带来的目标值和各约束条件的计算量,较大地加快了算法的收敛速度.为了有效利用调度经验则支持动态调度问题,充分体现决策者的知识作用,该文建立了一种以分散式模糊神经网络为核心的模糊决策支持的生产调度系统.该系统的最大特点在于能通过各网络的推理提取一些新规则,为调度经验经验的进一步完善打下了基础.为加快模糊神经网络的学习速度,研究人员提出了自适应动量和步长解耦的伪牛顿算法,为生产调度系统的在线应用提供了良好的条件.4.会议论文余永春.侯朝桢.黄鸿.高新一种新的分布式多智能体Agent模型——基于足球机器人仿真比赛环境2001分布式多智能体系统是人工智能领域一个重要的研究课题,而分布式多智能体系统模型建立又是其中一个主要研究方向.本文基于SoccerServer的仿真环境,提出了一种新的Agent模型,称为动态决策组件模型,并对该模型的一些特点进行了研究.5.学位论文邢军基于可拓学的机器人路径规划方法研究2006移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。路径规划技术是移动机器人研究领域的关键技术之一，是移动机器人完成任务的安全保障，是移动机器人智能化程度的标志，同时也是人工智能与机器人学的一个令人感兴趣的结合点。可拓学是一门新学科，它专门研究处理矛盾问题的思维模型，因此必将渗入人工智能及其相关学科中。基于物元分析和可拓学的可拓控制是智能控制的一个新分支。可拓控制通过引入物元的概念将系统的控制问题用物元模型来描述，系统中难以控制的问题便可以通过物元变换转化为可以控制的问题。本研究就是以此思想为基础，采用了可拓控制算法，对移动机器人路径规划问题进行了深入的研究。本文的安排如下：第一章介绍了移动机器人路径规划的发展概况，以及移动机器人路径规划的内容和特点及课题的主要内容。第二章介绍了移动机器人路径规划技术，包括路径规划的定义、分类、特点等相关问题和几种典型的路径规划方法。并提出了本文的路径规划算法。第三章系统地介绍了可拓学的基本理论，重点阐述了可拓控制的理论。第四章建立了机器人的物元模型，分析了物元模型在不同环境下的应用。采用全局与局部路径规划结合的方法，引入可拓控制理论进行研究，并给出了相应的算法，最后在Matlab环境下进行了仿真研究。仿真结果表明可拓控制可以应用到机器人路径规划方法中，具有一定的可行性。第五章对全文做了总结，并对以后研究做了进一步的展望。总之，运用可拓学研究机器人路径规划无论是在机器人领域，还是在可拓学的人工智能领域都属首次尝试，具有重要的研究意义。6.学位论文王文霞基于ARM9及LINUX的真空吸尘移动机器人控制系统2008吸尘机器人是移动机器人的一种，移动机器人技术是当今机器人研究的热点。它涉及人工智能、智能控制、信息处理、图像处理、检测与转换等专业技术，跨计算机、自动控制、机械、电子等多种学科，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。相对于传统的工业机器人，移动机器人引入了更多的智能性，集中体现了计算机技术和人工智能的最新成果。因此，移动机器人的研究更具挑战性，受到世界各国的普遍关注。本文首先总结了当前比较常见的几种机器人路径规划方法，提出了一种基于拓扑地图的局域覆盖算法。其次使用MobotSim仿真软件，建立起适当的机器人仿真环境，设置了机器人仿真参数进行仿真。再次，在以上步骤基础上，设计了基于ARM9的硬件控制系统，包括传感器电路、电机驱动电路及一些接口电路等最后，选择嵌入式LINUX系统，搭建开发环境，设计软件结构，编写相应的算法程序以及软件下载到目标板。详细介绍了整个的软件开发流程。以上几个方面的研究工作，为移动吸尘机器人进一步的研究奠定了软硬件基础，可作为移动机器人路径规划研究的平台。7.学位论文刘振宇基于人工嗅觉的香气定性与定量分析方法研究2002该文研究了人工嗅觉在物质识别中的应用,主要是针对一些表现出香气物质的定性识别及其不同浓度物质的定量判断.首先概述了人工嗅觉系统的两个主要方面：系统硬件中传感器辨识气味物质的基本原理和常见的采用模式识别进行判别分析的几种方法,比较了它们的优缺点.然后介绍所研制的人工嗅觉系统的各个组成部分,包括系统的硬件设计和软件实现过程和方法.系统选择了模式识别过程中所需的不同特征值,并且改进了基于统计的模式识别方法.研究和实现了能够高效准确识别物质的基于动态决策树的模式识别方法,使系统可以同时识别几十种物质的能力.最后对不同香气物质进行了物质定性判断和定量分析,达到了预期的效果.8.学位论文彭辉轮式移动机器人运动轨迹控制技术研究2008移动机器人是一种集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多项功能于一体的智能化机器人系统，其研究涉及传感器技术、人工智能、自动控制、机械学等多学科理论与技术，体现了信息科学和人工智能技术的最新成果，应用领域不断扩大，具有重要研究价值。其中，轮式移动机器人占有较大的市场分额，它的应用前景十分广阔。本文主要负责轮式移动机器人的运动轨迹控制部分的研究，一方面从理论上进行深入研究，并在相关的硬件资源及软件方面做出详细设计；另一方面着重于相关实验研究，将设计好的软件程序通过接口下载到移动机器人中，进行脱机实时控制演示，通过仔细观察实验现象不断调节各相关参数，经过不断的实验操作，目前已经基本上达到比较好的控制效果，从而使移动机器人能够及时地、有效地、平稳地、安全地避开障碍物，移动机器人达到了行进时的平稳及其运动时轨迹的圆滑的要求。本文所做工作如下：1)针对传统PID方法控制轮式移动机器人运动轨迹方面的不足，提出了用模糊逻辑方法来控制移动机器人的运动轨迹。首先，建立了轮式移动机器人的运动学模型和动力学模型，然后根据移动机器人的运动学模型和动力学模型，建立了移动机器人的运动控制模型，用模糊控制的方法对移动机器人进行了分析，设计了移动机器人的模糊控制器，对移动机器人的运动轨迹控制进行了模拟仿真，实验结果表明该控制器可以降低参数整定的难度，提高轨迹控制的精度；2)对I2C总线技术进行了研究，分析了I2C总线的时序信号和数据通讯的实现过程，通过I2C总线，编程实现了ARM和PIC之间的数据通讯；3)进行了PIC单片机控制板的设计与制作，通过对PIC单片机控制板的硬件设计和软件编程，实现了PIC单片机对移动机器人左右轮电机的控制，从而对轮式移动机器人的运动轨迹进行控制，在轮式移动机器人的运动过程中，通过时间片的划分，对它的运动轨迹进行修正。本文主要创新点如下：1)用模糊逻辑方法来控制移动机器人的运动轨迹；2)通过I2C总线，实现ARM和PIC之间的数据通讯；3)通过时间片的划分，对移动机器人的运动轨迹进行修正。9.会议论文蒋子平基于动态灰关联分析法的物流供应商选择模式2007给出一种动态三维架构的决策模式,该模式将整合平衡计分卡、模糊熵值法及灰关联分析作为评估层级架构,其特点是将整体绩效定义为在分析周期内由时间轴上整合属性及权重值的积分.最后,以选择第3方物流