单个实时Agent控制模型的研究.pdfVIP

626 2003 全国系统仿真学术年会 单个实时 Agent 控制模型研究 郑文恩 孙尧 陆铭华 （哈尔滨工程大学 自动化学院，哈尔滨 150001 ） 摘 要 本文对单个实时 Agent 控制模型进行了深入的研究，首先讨论了描述实时(RT)任务结构模型 TAEMS，提出了实时约束条件下 Agent方案质量的定义以及方案产生策略，研究了实时 Agent规划器的构 造方法，建立基于折中算法的Agent实时规划模型。本文的研究为分布实时Agent 系统的开发提供了一套 有效方法，该方法在满足系统实时性的前提下，保证了系统具有较高的智能水平。 1 引言 分布多Agent系统是由相互作用的多个单一Agent系统组成的，无论多复杂的多Agent 系统的实现，最终都要由所有单一 Agent 个体来完成。多 Agent 系统的性能，如智能性和 实时性能都要由单个 Agent 来保证，如海上多舰艇联合作战的完成是由作战舰艇、作战飞 机和岸基作战实体（包括指挥所等）协同完成的。本文研究单个实时 Agent 的结构以及控 制方法，即单一实时 Agent（如作战实体的 C2 系统）采用何种结构和控制技术，才能达到 智能性和实时性的合理统一，实现先进的作战指挥和控制系统。Agent 的结构是以 Agent 的逻辑理论为基础，研究 Agent 的软硬件组成和各部分间的控制关系。Agent 可以定义为 从感知序列到 Agent 动作序列的映射： f : O →A ，其中 o 为感知序列集合，A 为动作序列集合，f 为映射函数。 Agent 通过传感器感知世界，通过效应器影响环境，映射函数反映自主性 （autonomy）、 智能性 （intelligence）、反应性 （reactivity）、自主性（pro-activity）和社会性 （social ability）等Agent 的基本特性。对于实时 Agent则 f 要满足时间约束的要求，包括硬实时 （hard-time）和软实时（soft-time）的要求。 2 Agent 实时规划技术 实现 Agent 本地实时控制层的关键技术，包括 Agent 的实时计划产生、实时任务调度 和实时任务的执行，即 Agent 将其目标的实现分成一系列原子任务的执行序列，称为计划， 这些原子任务的选择和执行先后顺序的安排要保证完成目标的实现，对构成这些计划的任 务要进行根据特定的调度算法进行调度，在满足系统时间约束或资源约束的前提下，追求 目标具有较高的完成质量,若当前计划的任务不可调度，必须对目标质量进行调整，产生新 计划，重新进行调度计算，直到找到满足条件的计划或找不到合适的计划。另外，对计划 的执行过程要进行监督，当由于意外情况的出现而无法完成计划的执行，必须进行反馈， 通知规划器或计划器，重新进行规划或计划。 Agent 实时规划技术的研究思路是，首先使用描述实时(RT)或资源受限 RB(Resource Boundedness )的任务结构模型 TAEMS 建立完成一个特定任务的原始规划，再采用 Design-to-time 或 Design-to-Criteria(DTC) 规划算法进行在线规划，产生可满足要求 复杂系统建模与仿真 及人工智能和专家系统在仿真系统中的应用 627 的可执行的任务规划。 2.1 实时任务结构模型的表示 实时计划的产生，在实时系统的实现和运行中是一项非常复杂的任务，是制约实时系 统应用的瓶径，一些传统的算