分解协调的多Agent约束优化算法及应用
多agent系统的路径诱导算法的研究及在智能交通系统中的应用
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a e t 具 有 智 能 的 实 体 , 可以 单 独 gn是 它 解 决 问题 。每 个 a e t 表 一 种 单 目标 的 gn 代 路 径 诱 导 系 统 , 只 能 解 决 单 目标 问 题 。 它 对 于 多 目标 优 化 的 路 径 诱 导 系 统 , 个 单 a et g n 显得 能 力 较 弱 。 因此 , 于 多 目标 优 对 化 的 路 径 诱 导 系 统 由多 a e t 统 来 完 成 gn 系 任 务势 在必 行 。 另外 , 由于采 用 基 于 B I D 模 型 a e t 可 以 充 分 考 虑 出 行 者 的 心 理 特 gn, ①国 家 自然 科 学 基 金项 目 , ( NO.0 2 0 4。 1 6 6 4 )
科 研 报告
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多 a n e g t系统 的路径 诱 导算 法 的研 究 及在 智 能交通 系统 中的应用①
征 , 因此 采 用 基 于 B I 多 a e t D 的 g n 系统 , 能 则 AS就 需 要 将 a e t 的信 息返 回到 底 层 g ni 有 效 地 解 决 上述 两 个 问 题 。 a e t建 议 其 调 整软 约 束 , 后 转 ⑤ 。 gn , 然 ⑥A S在 不满 足 a e t的 信息传 递 给底 g ni 3多aet gn ̄商的分布式柔性约束满足方法 层 , 果 a e t 的约 束 无 法 修正 , 无 可行 ] 如 gni 则 3. 分 布 式柔性 约束 模型 1 解, 如果 可 以 修正 , 以 再 转 向 ④ 。 可 为 了能 够 表 达 出 行 者 出行 时 考 虑 的 各 种 因素 , 们 借 鉴 分 布 式 柔 性 约 束 模 型 , 我 将 4 多aet gn路径诱导 系统的算法 人 们 考 虑 时 间 、 距 离 、 费 用等 条件 分 为 若 根 据 前 面 提 到 的 多 a e t 统 模 型 及 gn 系 干 个 约 束 级 别 , 个 约 束 级 别 定 义 一 个 约 分 布 式 柔 性 约 束协 商 的 方 法 , 出 了一 种 每 提 束 满 足 程 度 可 接 受 的标 准 。 其 特 点 是 : 多 a e t 径诱 导 系 统 的 算法 。 gn 路 () 束 分 为 若 干 个 级 别 , 中 不 仅 有 1约 其 S e 1 初始化 所有 a e t tp g n 。每个 a e t g n 硬 约 束 , 有 软 约 束 。0 为 必 须 满 足 的 约 形 成 自己 的 信念 库 , 且 从 AN 也 级 并 S中 得 到 唯 束 。 在 路径 诱导 系统 中 , 是 路 线 的连 通 . 就 的 l 所 有底 层 a e t x, 都会 存储 D, gn 的 D 其 它 约 束级 别越 高 , 重要 性 越 低 . 足 了所 在 AS中 。 满 有 0 约束 的赋 值 , 级 都可 以称 作一 个 可行 解 。 S e 2 MA接收 任务 。根据 多 a e t t p gn 系 () 个 软 约 束 等 级都 可 以 定义 一 个 约 统 中每 个 a e t 2每 g n 的信 念 , 断 此任 务 是否 可 判 束 满 足 程 度 可 接 受 的标 准 , 1 约 束 必 以 解 决 , 果 可 以 解 决 ’ 将 任 务 传 送 给 如 级 如 , 则 须 有 9 %得 到满 足 , 束 等 级 重要 性越 低 , A S。 0 约 满 足 程 度 的标 准 都 得 到 满 足 , 商 可 直 接 协 Se 3 A tp S根据 任务一 招募成 员或 解决 停止 。 问题 , 果是 解 决 问题 , 如 则首 先 对任 务分 解 , ( ) 果 找 不 到 一 个 解 , 足 所 有等 级 然 后 结 合 底 层 a e t 能 力 对 任 务 进 行 分 3如 满 gn 的 软 约 束 的 满 足 标 准 , 从 可 行 解 中 按 照 等 配 , 就 并且 形 成 每 个 a e g n的 DF M . 般 的 , C 一 级 约束满足的个数 多少选择最后 的解。 MA s任务 分解 都 是直 接按 照任 务分 解 , 样 这 3 2 基 于分 布式 柔性约束 的 多 a e t 商 . gn 协 可 能会 造 成 任务 分 配 不 能和 a e g n的实 际 能 为 了求 解分 布 式 约 束 问题 , k o在 约 力 相 结 合 , 得 任 务 分 解次 数 增 加 。 Yo o 使 束 满 足 问 题 的 回退 算 法 的 基 础 上 设 计 了异 Se 4 底 层 a e t tp g n 根据 所分 配的任 务 步 弱承 诺 算 法 , 算 法 的特 点 是 在求 解过 程 确定 自己的 H 和 s. 该 i i每个 ae t gn 根据 H 和 s i i 中 动 态改 变 变 量 的优 先 级 , 而避 免 了当优 确 定 行 车 路 线 。 然 后 根 据 协 商 算 法 , 出 从 求 先级 高 的 Ag n 给 定部 分 变量 值 后 , et 优先 级 最 佳 路 径 , 将 解 输 出 。 并 低的 A e t 须进行 本地 完全 搜素 已取得 解 gn 必 S e 5 如 果总 体 目标 完成 以后 , tp 完善 所可 能 引起 的 求解 效 率失 效 。通 过 多 a e t 每 个 a e g n g n的信 念 库 , 着 问题 求解 的次 数 随 协 商 , 合 考 虑 出行 者 的 出行 需 求 , 后 给 增加 ,g n 的能 力也 会 增加 , 体 多 a e t 综 最 a et 整 g n 出满 意 的路 线 。 多 A e t 商 算 法 : gn 协 系统也会随 之增加 。 ①根据 经 验 初 始化 D C F M。 主要 是 X, D, S的 取 值 范 围 。 H, 5小结 ②在 D M 的值 域 范 围 内 , 出 每 个 FC 给 智 能 交 通 系 统 中 的路 径 诱 导 系 统是 一 Ag n i , 中 HiS et 的 其 , i∈D 。 i 个 复 杂 的系 统 工程 , 文 利用 a e t 本 g n 的心 智 ③ 底层 的每 个 Ag n i e t 根据 自己 的 H 和 模 型表 达 出 出 行 者 的 心 理 特 征 的 优 点 , i 并 s 选 择 自己的 路径并 将传 递 给中 间层的 A 。 结 合 分 布 式 若 性 约 束 的 方 法 , �
多Agent系统在智能交通管理中的应用研究
多Agent系统在智能交通管理中的应用研究智能交通管理是一项复杂而又重要的任务,它涉及到城市交通系统的规划、监控、控制和优化等多个方面。
近年来,随着人工智能技术的不断发展,多Agent系统在智能交通管理中的应用逐渐受到研究者的关注。
本文将就多Agent系统在智能交通管理中的应用进行研究,并探讨其优势和挑战。
多Agent系统是由多个智能体(Agents)组成的系统,每个智能体都具有自主决策和行为能力。
在智能交通管理中,多Agent系统可以模拟车辆、驾驶员、路灯、交通信号等交通要素,通过相互协作和信息交换来实现对交通流动性、安全性和效率的优化。
首先,多Agent系统在智能交通管理中的一个重要应用是交通拥堵预测和缓解。
通过收集实时道路交通数据、车辆位置和速度等信息,多Agent系统可以建立交通拥堵的预测模型,并通过智能调度算法优化道路通行能力,减少拥堵发生的可能性。
此外,多Agent系统还可以通过车辆间的协作与通信,实现交通流的调度和控制,从而缓解交通拥堵状况。
其次,多Agent系统在智能交通管理中的另一个应用是交通事故预测和防范。
通过分析交通事故的历史数据和实时交通信息,多Agent系统可以预测道路上的交通事故可能发生的位置和时间,并及时采取措施进行防范。
例如,系统可以通过路口监控摄像头识别交通违法行为并及时发出警告,或者通过智能驾驶辅助系统提供驾驶员行驶指引,减少交通事故的发生。
除了交通拥堵和交通事故的预测和缓解,多Agent系统还可以应用于智能交通管理中的其他方面。
例如,通过分析车辆的行驶轨迹和驾驶行为,多Agent系统可以实现对驾驶员的动作判断和驾驶行为建模,从而提醒驾驶员注意安全、预防交通违法行为。
此外,多Agent系统还可以应用于实时交通导航和路径规划,根据起点、目的地和交通情况等因素,为驾驶员提供最佳的出行路线,并根据实时交通情况进行智能调整。
然而,多Agent系统在智能交通管理中的应用也面临一些挑战。
机器人操作系统及多agent协作控制策略
机器人操作系统及多agent协作控制策略随着科技的发展,机器人在各个领域的应用越来越广泛。
为了更好地满足任务需求,提高机器人的智能化水平,机器人操作系统及多Agent协作控制策略逐渐受到研究者们的关注。
本文将从机器人操作系统的设计以及多Agent协作控制策略的应用两个方面进行探讨。
一、机器人操作系统机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)是一种用于开发机器人应用软件的操作系统。
与传统操作系统不同,ROS具有分布式、轻量级、模块化等特点,适用于不同类型的机器人平台。
ROS由一系列工具和库组成,提供了通信、控制、感知、模型库等功能。
1. 通信ROS提供了方便的通信机制,可以实现多个节点之间的数据传输和消息交互。
通过发布-订阅模型,节点可以将消息发布到特定的话题上,而其他节点可以订阅相同的话题来接收消息。
这种松耦合的通信方式使得不同节点之间可以方便地进行数据共享和协同工作。
2. 控制ROS为机器人的控制提供了丰富的工具和接口,可以方便地实现运动控制、路径规划、感知等功能。
通过使用ROS提供的控制模型库,研究者们可以轻松地在不同平台上开发自己的控制算法,从而实现机器人的自主操作和导航。
3. 感知感知是机器人实现智能化操作的重要一环。
ROS提供了一系列用于感知任务的库和工具,包括图像处理、激光扫描、传感器数据融合等。
通过这些工具和接口,机器人可以获取环境信息并进行实时分析,从而对不同场景做出智能化的决策。
二、多Agent协作控制策略多Agent协作控制策略是指多个机器人(Agents)协同工作,完成共同的任务。
这种策略在许多领域都有应用,如无人机编队飞行、工厂自动化等。
为了使多个机器人能够高效地协同工作,需要制定相应的控制策略。
1. 分工合作在多Agent系统中,每个机器人都有特定的任务和功能。
为了最大限度地发挥机器人的性能,需要对任务进行合理的分工。
通过确定不同机器人的角色和职责,可以提高整个系统的工作效率。
多Agent系统在智能物流中的应用设计
多Agent系统在智能物流中的应用设计智能物流是当前物流行业发展的一个重要方向,而多Agent系统作为人工智能的一项核心技术,具备分布式、并行处理和智能决策等优势,可以为智能物流系统的设计和优化提供很好的支持。
本文将针对多Agent系统在智能物流中的应用设计展开讨论。
首先,多Agent系统可以应用于智能路线规划。
在传统物流中,路线规划主要依赖专业人员的经验和运输规划软件,但面对复杂的物流网络和不断变化的环境因素,传统方法往往效率低下且不够灵活。
而多Agent系统可以将物流网络中的各个节点视为独立的Agent,通过相互协作和信息交换来实现更高效、更灵活的路线规划。
通过Agent之间的通信和合作,可以实现实时动态的路线调整和优化,提高物流系统的运输效率和灵活性。
其次,多Agent系统可以应用于智能仓储管理。
仓储管理是物流系统中的核心环节,传统仓储管理往往依赖于人工操作和手动记录,存在效率低下、易出错等问题。
而多Agent系统可以通过对仓储系统进行建模,将仓库中的各个货架、货物和物流设备视为独立的Agent,通过Agent之间的协作和规划,实现智能化的仓储管理。
例如,通过智能传感器和可编程机器人的结合,可以实现自动化的货物入库、出库和库存管理,减少人工操作的时间和成本,提高仓储效率和准确性。
此外,多Agent系统还可以应用于智能配送调度。
在传统配送调度中,往往需要根据不同的配送需求和资源限制进行决策,这涉及到大规模的协作和决策问题。
而多Agent系统可以将配送系统中的各个配送车辆、配送点和配送任务视为独立的Agent,通过Agent之间的通信和协作,实现分布式的配送调度。
通过智能决策和实时优化算法,可以提高配送效率,减少运输时间和成本,为客户提供更高质量的服务。
最后,多Agent系统还可以应用于智能供应链管理。
供应链管理是物流系统中的关键环节,传统供应链管理往往存在信息不对称、决策滞后等问题。
而多Agent系统可以将供应链中的各个节点和参与方视为独立的Agent,通过Agent之间的信息共享、协作和决策,实现供应链中各个环节的智能化管理。
多Agent智能控制技术在复杂系统中的应用
多Agent智能控制技术在复杂系统中的应用随着科技的不断发展和应用,智能控制技术受到了越来越多的关注和重视。
特别是多Agent智能控制技术被应用在复杂系统中,不仅能够提高系统的效率和性能,还能够有效地解决一些难以通过传统方法解决的问题。
本文将介绍多Agent智能控制技术在复杂系统中的应用及其优势和挑战。
一、多Agent智能控制技术的基本概念多Agent智能控制技术是指利用多个智能体(即Agent)之间协作和互相竞争的方式来协调和控制一个系统,以实现系统的最优化。
每个Agent都有自己的知识库和决策能力,可以独立地进行需求分析、决策和行动,同时也可以与其他Agent进行交互和协作,共同完成一项任务。
多Agent智能控制技术的核心在于通过智能体之间的相互作用和协作来实现系统的自适应和优化。
二、多Agent智能控制技术在复杂系统中的应用非常广泛,涉及到很多领域,如制造业、交通运输、环境保护、金融等。
以下是一些典型的应用场景。
1.制造业在制造业中,复杂的生产流程和生产线通常需要协调各种物流和信息流程。
多Agent智能控制技术可以通过分析生产线上的各种数据,自动识别生产线上的拥堵点和瓶颈,然后根据情况进行调整,以实现更加高效和稳定的生产过程。
2.交通运输交通运输领域是一个典型的复杂系统,其中包括了各种车辆、道路、交通信号、乘客等因素。
多Agent智能控制技术可以通过对各种车辆和数据的分析,自动预测交通状况和交通拥堵,然后提前调整车辆路线和交通信号,从而实现更加平稳和高效的交通运输。
3.环境保护环境保护是一个极其复杂的系统,其中需要涉及到各种环境数据、环境监测站点、污染源等因素。
多Agent智能控制技术可以通过对各种环境数据的分析,实现对污染源的监测和控制,从而达到更加高效和准确的环境保护效果。
4.金融在金融领域,各种金融数据和金融市场因素非常复杂。
多Agent智能控制技术可以通过对这些数据的分析,实现对金融市场的预测和监测,从而帮助投资者和交易员更加准确地做出金融决策。
基于Agent的智能系统的设计与实现:探讨基于Agent的智能系统的设计原则、方法和应用前景
基于Agent的智能系统的设计与实现在科技快速发展的时代,智能系统成为了现实与未来的交融点。
Agent(代理)技术作为一种实现智能系统的重要方法之一,被广泛应用于领域。
本文将探讨基于Agent的智能系统的设计原则、方法和应用前景。
智能系统简介智能系统是一种模仿人类智能的技术,它能通过感知、推理和决策等过程,具备一定的理解、响应和学习能力。
智能系统能够根据环境的变化自动适应并做出相应的决策,以达到最优的目标。
在智能系统中,Agent是一种具有独立思考和行动能力的实体,在不同领域有着广泛的应用。
基于Agent的智能系统设计原则1. 自主性Agent作为智能系统的核心,需要具备自主性和主动性。
它应该能够根据自己的目标和环境条件主动地进行决策和行动,而不是完全依赖外部指令。
2. 分布式基于Agent的智能系统是由多个Agent组成的分布式系统。
每个Agent可以独立地执行任务,并通过相互通信和协作来达成共同的目标。
分布式结构使得系统具有更高的灵活性和可扩展性。
3. 自适应智能系统需要具备一定的自适应能力,能够根据环境的变化和用户的需求进行自动调整和优化。
Agent应该能够学习和适应新的知识和经验,提高系统的性能和效果。
4. 知识表达Agent需要能够有效地表达和存储知识,以支持系统的推理和决策过程。
知识表示应该能够充分描述事物的属性、关系和约束条件,以便Agent能够准确地理解和处理信息。
5. 沟通和协作Agent之间的沟通和协作是基于Agent的智能系统的重要特征。
通过相互交流和共享信息,Agent能够更好地理解和解决问题,并实现更高的性能和效率。
基于Agent的智能系统设计方法1. 系统建模在设计基于Agent的智能系统之前,需要进行系统建模,明确系统的目标、功能和约束条件等。
通过对系统进行建模,可以更好地分析和理解系统的特点和需求,为后续的设计和实现提供指导。
2. Agent设计Agent设计是基于Agent的智能系统的核心内容。
软件测试中的多目标优化与约束求解
软件测试中的多目标优化与约束求解在软件开发过程中,软件测试是一个至关重要的环节。
通过软件测试,可以发现并修复程序中的错误,保证软件的质量和稳定性。
而在软件测试中,多目标优化与约束求解也是一个重要的概念,旨在最大程度地提升测试效果和效率。
本文将介绍软件测试中的多目标优化与约束求解的概念、方法和应用。
让我们来了解一下多目标优化在软件测试中的作用。
当进行软件测试时,我们通常需要关注多个指标,如覆盖率、运行时间、内存占用等。
不同的指标通常是相互矛盾的,改进一个指标可能会导致其他指标的下降。
因此,通过多目标优化,我们可以找到一组测试用例,使得在多个指标下都能达到较为理想的结果,从而得到更全面的测试。
在软件测试中,约束求解是为了满足特定的测试需求或条件。
测试过程中常常会有各种约束条件,如时间、资源、环境等。
通过约束求解,我们可以有效地解决这些约束条件,并给出满足条件的最优解。
例如,当测试时间受限时,我们可以使用约束求解的方法来确定一个最佳的测试计划,以尽可能提高测试的覆盖率和效果。
多目标优化与约束求解通常结合使用,以获得更好的测试结果。
在实际应用中,有多种方法可以实现多目标优化与约束求解。
下面将介绍几种常用的方法。
一种常见的方法是遗传算法。
遗传算法是一种基于生物进化理论的搜索算法,通过模拟自然选择、交叉和变异等过程,不断优化测试用例的适应度,逐步找到最优解。
遗传算法在多目标优化和约束求解中具有较好的效果,同时可以处理复杂的搜索空间和约束条件。
另一种常用的方法是粒子群优化算法。
粒子群优化算法是一种基于群体行为的优化算法,通过模拟鸟群或鱼群的行为,不断搜索最优解。
粒子群优化算法具有较好的全局寻优能力和收敛速度,在多目标优化和约束求解中具有广泛的应用。
模拟退火算法、蚁群算法等也是常用的优化算法,可以应用于软件测试中的多目标优化和约束求解问题。
在实际应用中,多目标优化与约束求解可以应用于多个方面。
首先是测试用例生成。
多智能体协同控制理论及其应用
多智能体协同控制理论及其应用随着智能化技术的不断发展,多智能体协同控制理论已成为一个热门研究方向。
本文将介绍多智能体协同控制理论及其在航空飞行控制、智能制造、交通运输等领域的应用。
一、多智能体协同控制理论多智能体协同控制(Multi-Agent Cooperative Control,简称MACC)理论是指将多个智能体进行协作,实现共同的任务。
在MACC理论中,每个智能体均有自己的状态空间、控制输入和控制逻辑,同时它们之间通过信息交互协同完成任务。
MACC理论的研究内容主要包括多智能体控制算法设计、多智能体控制协议设计、多智能体控制系统性能分析及合成等方面。
其中,多智能体控制算法设计是MACC研究的核心内容,它可以分为集中式和分布式两种。
集中式控制算法是指,所有智能体的状态和控制量都由中心控制器计算并控制。
这种算法具有较高的计算效率和控制精度,但控制器的单点故障容易造成整个系统崩溃。
分布式控制算法是指,智能体之间通过通信实现状态和控制信息的交换,即每个智能体计算自己的控制量,与相邻智能体进行信息交互,相互协调完成任务。
相对于集中式控制算法,分布式控制算法具有较好的抗干扰性和容错性,但计算复杂度较高,且控制精度不如集中式控制算法。
二、多智能体协同控制的应用1、航空飞行控制航空飞行控制是多智能体协同控制的典型应用场景。
比如,无人机编队飞行控制。
在无人机编队飞行任务中,需要对多架无人机进行编队控制,以实现任务需求。
对于无人机编队控制,可使用基于分布式控制算法的角度一致性协议进行控制,以保证编队中所有无人机在空间上维持一致的飞行状态。
2、智能制造智能制造中,需要对工厂内部的机器人进行协同控制,以实现生产流程的自动化和优化。
比如,在汽车制造中,车身焊接任务是一个典型的智能制造应用场景。
通过对车身焊接机器人进行协同控制,可实现多台机器人高效地完成车身焊接任务,提高生产效率和质量。
3、交通运输交通运输中,多智能体协同控制可用于智能交通系统的建设。
多Agent系统中合作与协调机制的研究
多Agent系统中合作与协调机制的研究1. 本文概述随着人工智能和分布式计算技术的快速发展,多Agent系统(MultiAgent Systems, MAS)作为分布式人工智能的一个重要分支,已成为复杂问题求解和智能决策支持的有效工具。
多Agent系统由多个自主、交互的智能体组成,这些智能体在无中央控制的情况下,通过相互合作与协调来共同完成复杂任务。
本文旨在深入研究多Agent 系统中的合作与协调机制,探讨如何设计有效的机制来促进Agent之间的协作,以提高系统的整体性能和效率。
本文首先介绍了多Agent系统的基本概念、特点及其在各个领域的应用背景。
接着,详细分析了多Agent系统中合作与协调的必要性和重要性,以及目前研究中存在的主要问题和挑战。
本文重点探讨了多种合作与协调机制,包括合同网协议、市场机制、协商机制以及基于多智能体强化学习的自适应协调策略等,并分析了这些机制的优势、局限性和适用场景。
本文还从实际应用的角度出发,通过案例分析,展示了多Agent 系统合作与协调机制在实际问题求解中的具体应用和效果。
本文总结了当前多Agent系统合作与协调机制的研究现状,并提出了未来研究方向和发展趋势,为多Agent系统的理论研究和实际应用提供了参考和启示。
2. 多系统基础理论定义:多Agent系统是由多个自主的、交互的Agent组成的系统,每个Agent具有局部感知、推理和决策能力。
挑战:动态环境下的适应性、大规模系统的可扩展性、复杂交互的建模。
3. 合作机制研究定义与合作模型:阐述合作在多Agent系统中的定义,介绍主要的合作模型,如合同网协议、市场机制等。
合作的基本原则:讨论多Agent系统中合作应遵循的原则,如互惠性、公平性、效率性等。
通信协议:分析多Agent系统中的通信机制,包括消息传递方式、同步与异步通信等。
协商策略:探讨Agent间的协商过程,包括协商协议、冲突解决策略等。
决策制定:研究Agent如何基于自身目标和系统环境进行决策,包括多属性决策分析、基于规则的系统等。
多智能体系统的协同控制与优化
多智能体系统的协同控制与优化一、引言多智能体系统(Multi-Agent Systems,简称MAS)是指由多个自治的智能个体组成的系统,这些个体能够通过通信与协作来完成预定的任务。
在现实生活中,多智能体系统广泛应用于各个领域,如交通系统、协作机器人、无人机编队等。
协同控制与优化是多智能体系统研究的核心问题,本文将就多智能体系统的协同控制与优化进行探讨。
二、多智能体系统的模型与协同控制多智能体系统通常使用模型来描述多个智能个体之间的互动关系。
这些模型包含了智能个体的状态、行为以及与其他个体的交互方式。
常用的模型包括有限状态机、马尔可夫决策过程等。
协同控制是指使得多个智能个体在预定的任务下以一定的协作方式运动或者执行动作。
在多智能体系统中,协同控制的关键是通过信息交换和合作来实现整体性能的优化。
信息交换可以通过直接通信或者间接通信的方式来实现。
直接通信是指智能个体之间可以直接进行信息传递,比如通过局域网或者蓝牙等无线通信技术。
间接通信则是通过集中式或者分布式的方式进行信息交换,比如通过中央控制器或者中介机构来进行信息的传递。
合作是指多智能体之间通过互相配合、分工合作来共同完成预定任务。
三、多智能体系统的优化问题多智能体系统的优化问题是指在给定的约束条件下,通过合适的算法和策略来使系统的整体性能达到最优。
具体而言,优化问题包括任务分配、路径规划、资源分配等。
任务分配是指将多个任务分配给多个智能个体以达到最优分工或者最小时间。
路径规划是指通过合适的算法或者策略来规划多智能个体的运动路径以达到最优路径或者最小时间。
资源分配是指将有限的资源合理地分配给各个智能个体以达到最优利用或者最小消耗。
对于多智能体系统的优化问题,研究者们提出了许多优化算法和策略。
比如,进化算法、遗传算法、模拟退火算法等经典的优化算法可以用于解决多智能体系统的任务分配和资源分配问题;同时,图搜索算法、深度学习算法等也可以用于多智能体系统的路径规划问题。
多agent协同强化学习算法SE—MACOL及其应用
为了能够成功实现围捕猎物的共同 目标, 规定一个约束条件 , 即四个猎人都必须承诺完成所分配子任
务, 并达成 如下 共识 : 没有得 知 意外 的情况 下 , 在 彼此 相 信其 他协 作者 一 定会遵 循 各 自的承 诺 。 外是 指 由 意 于 环境 发 生不可 预 测 的变 化 , 致某 些协 作者 的承诺 发 生 变化 , 时 该协 作 者必 须 依 照协 作 团 队的 约定 , 导 这 通 知其余 协作 者这 一变 化 , 以便所 有 的协作 者修 正原 有的承诺 。 12 状 态行 为空 间的 缩减 . 在 Q 学 习算法 中 , 态行 为对 的 Q值 是 指导 学 习 的线索 , 习的 目标 就是要 得 到 Q 值 最大 的状 态行 状 学 为 对 。 多 aet 作团 队 中 , 在 gn 协 由于 多个 ae t 时在学 习 , 态行 为 空间更 是 随着 ae t 目的增 长而 呈 gn 同 状 gn 数 指数增 长 。因此 , 态行 为 空间 的缩减 对提 高 多 ae t 作 团 队的学 习效 率起 到重 要 的作 用 。为 了缩减 状 状 gn 协 态行 为 空间 , 文 提 出了一 种 ( 态值 , 本 状 行为 值 ) 序对 的 知识 表示 方 法 , 中的 状 态和 行 为是 采 用类 似 于 有 其 欧 氏距 离的数 值形 式 , 态值 是 由当前状 态与 目标 状 态 的相 对距 离 的平 方表 示 , 状 其含 义是 当前 状态 与 目标 状 态的接 近程 度 , 行为值 同样也是 采 用数值 形式 , 用行 为 执行 后转 移到 的下一状 态的状 态值 表示 。 是 以一个猎 人 为例 , 当猎 物进入 其 感知 范 围的时 候 , 用下式 确 定并 量化 其状 态值 :
网络管理中多agent任务分解与调度
网络管理中多agent任务分解与调度1刘波,罗军舟,李伟东南大学计算机科学与工程系(210096)email:bliu@摘要:网络管理的分布式发展促使基于智能agent的网络管理研究的兴起,本文针对网络管理任务的特点,提出了一种基于多agent的网络管理框架,给多个智能agent提供了协作的环境,详细阐述了分布式网络管理中的多agent的任务分解算法,并介绍了结合网络管理任务特点的调度方法。
文中介绍的方法以时间效率和agent迁移效率作为优化指标,旨在缩短网络管理任务执行时间,减少agent迁移次数。
关键词网络管理,智能agent,多agent,任务分解,任务调度,数据依赖1.引言随着网络技术的飞速发展,计算机网络的应用规模呈爆炸式增长,网络复杂性和异构性的特点日益突出,信息管理需求的不断增长,使得网络管理问题上升到战略性地位。
在传统的集中式的网络管理中,管理功能往往只集中在管理工作站上,管理工作站通过SNMP/CMIP 协议收集被管设备中的管理数据,基于SNMP的网络管理使管理者可在一个地方实现对整个网络的灵活管理,适合于小型网络或者不频繁访问的有限的信息管理,例如监控路由器的状态,涉及小部分的网络参数的管理。
然而,例如网络诊断通常需要分析大量的数据,对于大型网络的高级管理就不适于SNMP-based网络管理方式[1]。
网络对管理工作站的依赖增强,容易使其成为网络的处理瓶颈。
同时,传统的网络管理在强调了网络成员之间必须遵循的标准之外,较少考虑各网络成员的自身特点,在外界环境发生变化时,不能对网络成员之间的关系自动做出适当的调整和扩展,在网络成员功能发生变化时,也不能及时响应这种变化。
网络成员缺乏自组织、自适应的能力,不能很好地协同工作以处理日益复杂的网络管理事务。
而智能agent的自治性和移动性等特性恰能解决目前网络管理中存在的问题。
WJ Buchanan在文章中提到网络管理中使用agent有三个优点:节省网络带宽,增加扩展的灵活性,解决网络连接的间断性和不可靠性[2][3]目前在网络管理领域,研究者们提出了多种基于agent的分布式网络管理框架[4],研究利用智能agent的特性(自治性、智能性、移动性、社会性等)实现分布式网络管理的研究也如火如荼,例如文献[5]在基于agent的网络性能管理中采用三种模式:peer-to-peer(端对端方法);Roaming Method(漫游方法); Clustering Method(群组方法)。
多agent系统中人工智能算法研究
多agent系统中人工智能算法研究多Agent系统是由多个智能体构成的系统,可以模拟现实世界中的许多情况,如群体行为、协作和竞争等。
由于每个智能体都有不同的行动和目标,所以如何协调多个智能体的行为是一个挑战。
人工智能算法在多Agent系统中可以发挥重要作用。
在这里,我们将探讨几种人工智能算法在多Agent系统中的应用。
一、Q-learning算法Q-learning算法是强化学习中的一种算法,它可以帮助一个智能体在不了解其环境的情况下做出最优的决策。
在多Agent系统中,Q-learning算法可以被用来作为每个智能体的学习机制,以根据其经验直接学习最优策略。
在Q-learning中,每个智能体维护一个价值函数表,用于存储状态-动作对的值。
该算法最初可以通过随机行动来进行探索,并从环境获得奖励或惩罚来调整其行动使其不断优化,最终找到最优行动。
在多Agent系统中,Q-learning算法可以用来寻求最佳策略协调多个智能体的决策。
二、协同搜索在多Agent系统中,每个智能体的动作和目标都会影响到其他智能体。
因此,协同搜索算法就可以用来协调多个智能体在非竞争情况下的行动。
协同搜索涉及到多个智能体协同工作,以导航、搜索或避免障碍等目标为最终目的。
在搜索过程中,智能体之间需要互相合作,以找到最佳路径。
例如,在电影《太空救援》中,机器人们需要与主角进行合作以完成任务。
他们必须协调行动并集中力量以避开障碍物,最终找到目标点。
三、进化算法进化算法是机器学习中的一种基于进化理论的算法。
它将有用的属性复制给下一代,并逐步优化任务表现。
在多Agent系统中,进化算法可以用来设计最佳策略和通信方案,并利用每个个体的经验来产生更好的解决方案。
进化算法在多Agent系统中有很大的发展空间。
例如,可以利用进化算法来优化多个无人机或机器人的行动,以实现更高效的任务完成。
四、深度学习算法深度学习算法是人工神经网络的一个分支,它可用于打破在传统机器学习中的瓶颈。
约束多目标智能优化算法及应用
引言随着科学技术的不断发展,很多实际问题都可以转化为优化问题。
而在很多场景中,我们往往需要同时考虑多个目标,而这些目标之间又可能存在着冲突。
因此,如何同时优化多个目标成为了一项重要的任务。
约束多目标智能优化算法应运而生,它能够在多目标的情况下找到一组最优解,这些解不仅在目标值上达到最优,还同时满足用户定义的约束条件。
本文将详细描述约束多目标智能优化算法及其应用情况。
约束多目标智能优化算法的背景在很多实际问题中,我们往往需要同时考虑多个目标。
例如,在工程设计中,我们可能需要同时考虑成本、效率和可靠性等多个目标。
在金融投资中,我们可能需要同时考虑收益率和风险等多个目标。
然而,这些目标往往存在着冲突,即改善一个目标可能会导致其他目标的恶化。
因此,如何在多个目标之间找到一组最优解成为了一项具有挑战性的任务。
传统的单目标优化算法很难解决多目标优化问题。
因为多目标的情况下,存在着无穷多个最优解,而单目标优化算法只能得到其中的一个最优解。
为了解决这个问题,约束多目标智能优化算法应运而生。
约束多目标智能优化算法是一种专门解决约束多目标优化问题的算法。
它通过综合考虑多个目标以及约束条件,在多目标的情况下找到一组最优解。
相比于传统的单目标优化算法,约束多目标智能优化算法具有更好的求解能力和适应性。
约束多目标智能优化算法的应用过程约束多目标智能优化算法的应用过程可以分为以下几个步骤:1. 问题建模首先,需要将实际问题转化为优化问题。
这包括明确问题的目标和约束条件。
目标是指我们希望优化的指标,而约束条件是指问题需要满足的限制条件。
2. 设计优化算法根据问题的特点,选择合适的优化算法。
常见的约束多目标智能优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。
根据问题的复杂程度和要求,可以采用单算法或多算法的组合应用。
3. 生成初始解集根据问题的约束条件,生成一组初始解集。
初始解集的质量对后续的优化结果有一定的影响,因此需要根据问题的特点进行合理的生成。
一种改进的基于多Agent协作的任务分解算法
在 M S系统 中 , A 高效合理 的任务 分 配机 制不 仅 能使 系统 中各 A et 大 限度 地发 挥 自身 的能 力 , gn 最
避免 占用更多的资源 , 而且当单个 A et gn没有能力完成当前任务时 , 在现有机制 的基础上, 通过有效 的 对话 、 协商使多 A et gn合作完成此项任务。为达到这种 目的, 了改善任务执行 的硬件环境外 , 除 还可 以 改进任务执行的软件系统 , 通过软件方式对任务进行分解再分配协同解决 , 以提高任务的效率。 A et gn 接到用户的任务请求后 , 会根据知识领域决定是否直接执行该任务或委托其它 A et gn 执行或 是将任务分解后再由多个 A et gn 合作完成。任务分配过程的目的就是要使系统在完成某个任务时的执 行和通信开销尽量小。目前已有的几种任务分配机制有 : 排队论调度算法、r a 模型和启发式任务 Ti s be 分 配算法等 … 。任务分解 是任 务分配 的首要 条件 , 任务 分解 是否 合理 适 当直 接影 响到任 务 分配 的优 化
A et gn整体性能最优化。针对 以上问题 , 本文着重对任务分解进行讨论 , 提出了一种基于多 A et gn 协作 , 将与或树和启发式算法相结合的任务分解算法, 并对求解算法和过程进行 了分析与研究。
1 任 务分解 问题 的形 式化 描述
任务分解的主要功能是将提交的任务分解成多个具有尽可能高并行度的子任务 , 并选取合理 的分
和执行效率。典型的任务分解是分层 的, 也就是将任务进一步分解为更小的子任务 , 直到子任务具有合
适的粒度并可以由单个 A et g 求解为止。此时, n 需要考虑以下几个问题 : 一是如何判定子任务的划分粒
多Agent协调模型与算法在时隙分配中的应用
t h e mo d e l a n d t h e a l g o i r t h m i n t h i s p a p e r i s f e a s i b l e a n d e f f e c t i v e .
Ke y wo r ds: a i r t r ff a ic ma na g e me n t ; a i r t r ff a ic f l o w ma n a g e me nt ; s l o t a l l o c a t i o n; g a me s ; mu l t i —a g e n t
中 图分 类 号 : V 3 5 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 . 6 5 4 X( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 1 4 . 4 0
Ap p l i c a t i o n o n De p a r t u r e S l o t Al l o c a t i o n o f Mu l i—a t g e n t Ga me Co o r d i n a i t o n Mo d e l a n d Al g o r i t h m
第4 3卷
第 4期
航 空 计 算 技 术
Ae r o n a u t i c a l C o mp u t i n g T e c h n i q u e
Vo 1 . 43 No. 4
2 0 1 3年 7月
J u 1 . 2 0l 3
多A g e n t 协调 模 型 与算 法在 时隙 分 配 中的应 用
引 言
随着我 国航 空运 输 的蓬勃 发 展 , 空 中交 通 流 量 急 பைடு நூலகம்
此 而产 生 了 R B S ( R a t i o n — B y — S c h e d u l e ) 和C o m p r e s s i o n
分布式网络管理中多Agent任务分解和调度
任务分解后产生的具有优先级次序的f任务作为输入库所,传送给任务调度器,任务调
东南大学博士学位论文
囱6.1I任务调度子页Scheduler的CPN模型
6.6.3实例分析
CPN Tools提供了两种分析工具,第一个是仿真工具(Simulation),它可以直接模拟模型的运行,产生变迁的触发序列并在模型图中反映库所标记的变化,也可以观察事件的并发和冲突情况。当一个CPN模型被调试,可以各个不同的角度分析问题。可以采用单步模拟,也可以采用自动模拟。它们模拟一个程序的执行过程时,每秒可发生几百/千个变换。这样我们就能通过模拟研究出系统的性能。第二个状态分析工具称为Statespace,它先计算模型的所有可能状态,然后产生状态的连通图,最后可以使用ML语言描述的查询语句(Query)来查询在状态连通圈中从初始状态是否可以到达某一指定状态.对于调度算法性能的分析可以采用仿真工具,而对于系统模型的分析可以采用状态发生图进行分析。
每一级子任务执行完毕就会把该优先级组的任务的调度总时闻写入一个库所中,当所有优先级子任务都执行完毕后,该逻辑域内任务的调度时间会写入MakespanI库所中(图6.13).仿真结果表明,与6.3节中理论证明结果和实验结果是一致的。可见,通过CPN tools的仿真工具。可以发现模型运行机制的内在性质.并且可以对两种模型的运行机制进行多方面比较。
东南大学博士学位论文
图5.9Agent任务派送方式测试结果
销小结
本章研究了网络管理任务的分解算法和结合网络管理任务特点的多agent任务派送方法,在第4章对网络管理任务关系分析的基础上,提出了一种基于优先级顺序的大规模网络管理任务分解方法,并对提出的方法进行了性能测试,从而提供了一种有效的网络管理任务处理方法。
协同生产管理及其多agent优化方法研究
协同生产管理及其多agent优化方法研究大日益增的生产规模和复杂性给企业的管理带来了巨大的挑战,协同生产管理是应对这一挑战的有效方法之一。
本文从理论和实践两个方面探讨了协同生产管理及其多agent优化方法研究。
首先阐述了协同生产管理系统(CPM)的背景和内容,以及它对企业价值链的重要影响。
然后讨论了CPM系统的基本组件和关键技术。
第三,分析了协同生产管理的优点,包括改善组织的组织效率,增加产品质量,提高产品和服务的可定制性,缩短产品的开发时间等。
最后,讨论了关于多agent优化方法在CPM系统中的应用,着重介绍了模糊系统技术、规则挖掘、人工智能和网络工具等技术在CPM系统中的实践应用和未来发展前景。
企业协同生产管理即CPM,是指企业将其综合布局,经营活动和经营策略集中起来,以实现高级管理目标的一种管理模式。
CPM可以提高企业的经济效益,有效地提高组织的运行效率,改善现有组织体系的控制能力。
企业CPM系统的核心组成部分有生产计划,运营管理,财务管理,物流管理,质量管理,安全管理和维护管理等等。
以运营管理来看,企业通过CPM系统,可以更好地协调组织内部各部门之间的关系,加强对内部各流程的监控,实现从计划到执行的连续性管理,有效提升生产效率。
多agent优化方法是CPM系统的重要组成部分,是综合考虑大量不确定因素,有效分配资源,降低协作过程成本,解决协作过程复杂性的一种有效方法。
多agent优化方法可以在计算机环境中使用,其中代理可以针对复杂的生产情形,以合作的方式进行有效的运营管理。
模糊系统技术是多agent技术的典型应用,它可以有效的处理复杂的决策问题,弥补传统运筹学技术的不足。
更具体地说,模糊系统技术可以有效地进行工厂设计、机器选型、物料控制等复杂的优化,以提高企业的生产效率。
另外,规则挖掘也是多agent技术的重要应用,它可以帮助管理者快速识别出数据中有意义的规律,从而提升决策效率。
人工智能技术,如机器学习算法和神经网络,也可以有效地解决多agent优化问题。
蚁群优化的多Agent路由算法及其应用
Abs r c : r u i g a go ih f rm o l ge a l d m o ie a e tr tng a g rt ta t A o tn l rt m o biea ntc le b l g n ou i l o ihm s d o h m pr v d ba e n t e i oe
F r t h s u or n o p o a i t su e os lc h e tn d ;t e h d ec o e ss b t o is ,t ep e d — a d m r b b l y wa s dt ee tt en x o e h n t ee g h s n wa u jc i e t
据 融合 。节 点 i 路 由节点 , 能耗 有 2部分 : 送 是 其 发 移 动 Ag n e t的 能 耗 E 接 收 移 动 Ag n e t的 能 耗 E一 目标 节点 的能耗则 分为 3部分 : 发送 移动 A —
同 时引入 He zl n的 简 单 无 线 信 道 模 型Ⅲ 。处 i ama n
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1 多 Agn 路 由建 模 et
约束多目标智能优化算法及应用
约束多目标智能优化算法及应用
多目标优化问题在实际应用中具有广泛的背景和重要的应用前景。
然而,传统的单目标优化算法在解决多目标优化问题时面临着一些困难
和挑战。
为此,约束多目标智能优化算法应运而生。
约束多目标智能优化算法是指将多种智能优化算法进行融合,进而实
现高效地解决多目标优化问题的算法。
具体包括模拟退火算法、遗传
算法、粒子群算法等多种算法。
这些算法各自具有不同的性能和适用
场景,通过融合,可以使其互补优化,提高算法的综合效能和鲁棒性。
同时,约束多目标智能优化算法也可以适配现实世界中存在的各种约
束条件。
约束条件分为硬性约束和软性约束,硬性约束需要必须满足,否则无法算法无法得出有效解,软性约束则是可以适当舍弃,但这会
导致解的优化程度较低或不完美。
约束多目标智能优化算法在实际应用中可以得到广泛的应用。
例如,
在工业生产中,通过约束多目标智能优化算法可以优化多个性能指标,例如降低生产成本、提高生产效率等。
在能源领域,可以采用该算法
来优化能源的利用效率,优化能源配置等。
总之,约束多目标智能优化算法具有较强的解题能力和实际应用价值,
可以帮助寻求最优解决方案的人们取得更好的效果,为人类的生产和生活提供更高效、更安全和更优质的保障。