基于多智能体的动态车间调度系统-计算机系统应用.PDF

2009 年 第 3 期 计 算 机 系 统 应 用 ① 基于多智能体的动态车间调度系统 Dynamic Job Shop Scheduling System Based on Multi-Agent 张 磊 张瑞林 (浙江理工大学软件 工程研究所 浙江 杭州 310018) 摘 要：在分析车间生产调度特点的基础上，提出了基于多智能体的动态车间生产调度模型。把车 间生产调度 系统分为调度代理、任务代理和资源代理等。代理之间采用了基于改进的合同网的关系网模型，为解 决车间加工动态调度问题提供了一种新的方法。 关键词：智能体 多智能体系统 动态调度 合同网协议 综合指标 1 引言 和分析。 在现代化制造系统中，解决好车间调度问题，是 实现生产高效率、高柔性的关键。随着车间规模的增 2 Agent与Multi-Agent系统 大，约束条件的增多，车间调度问题几乎成了一个难 2.1 单个Agent 模型 于解决的 NP 问题[1] 。本文研究一种多智能体 单个Agent 的建模方式基本是相同的，由知识库、 (Multi-Agent)[2,3]技术，Agent 技术[4,5]已经被广泛用 规则库、推理基、行为模块和通信协议等组成。知识 于人工智能和 Internet 领域的研究活动中。多智能体 库存储 Agent 判断决策的依据，是由事实(Fact)与信 系统(Multi-agent System ，MAS)是分布式人工智能 念(Belief)组成的，知识库中的每一条记录被认为是一 的研究热点，研究重点在于如何协调系统中多个智能 条事实。规则库存储调度规则，不同功能的 Agent 存 体的行为使其协同工作。Multi-Agent 系统由多个独 储的调度规则不同；推理基是 Agent 处理能力的提供 立的、相互协调的智能体(Agent)组成，各 Agent 具 者；行为模块是为 Agent 的行动下达命令的指挥部； 有不同的求解方法，按照事先约定的协议进行通信， 通信协议负责实现与其他 Agent 的信息交互，完成信 相互合作。这种调度方法适合于复杂调度系统，能够 息接收和发送功能。Agent 实行自治，在一定的通信 实现很好的自主性和动态调度。Multi-Agent 系统能 协议下，能相互交换信息，实现协同工作。每个 Agent 适应各种环境的变化，能够不断地 自我完善和发展， 内部的知识和规则需要来源于专家的经验。 是一种理想的调度模型。 2.2 Multi-Agent 模型 基于多 Agent 的专家系统是指把 Agent 理论与 一个车间调度系统[6,7]应该具备以下两个功能：1) 专家系统理论相结合，以多个 Agent 进行协作的形式 从上一级管理系统接收任务定单，并将任务单上的任 来实现涉及多个知识