第5章 多智能体仿真ppt课件

6. 同一个多智能体系统中各个智能体可以异构。 7. 多智能体技术打破了当前知识工程领域中仅使用一 个专家系统的限制。

5.1 多智能体模拟的基本概念

（三）多智能体系统的求解机制

1. 交互作用
目标
兼容 兼容 兼容 兼容 不兼容 不兼容 不兼容 不兼容
资源
充足 充足 不充足 不充足 充足 充足 不充足 不充足
多个智能体的行为使其协同工作。
5.1 多智能体模拟的基本概念

三、多智能体系统概述

多智能体系统是分布式人工智能研究的一个重要分支， 是人工智能的最新发展方向。

多智能体系统是由多个可计算的智能体组成的集合，
其中每个智能体是一个物理的或抽象的实体，能作用 于自身和环境，并与其它智能体通讯。
5.1 多智能体模拟的基本概念

2. 合作与协调

分解与派发任务的两种方式： （1）集中式分配


设立一个专门的智能体来充当“协调者”的角色，将任务分 解并根据各个智能体的能力将子任务分发。

（2）分布式分配

各个智能体根据它自己的任务要求，在无法独立完成时，请 求其它智能体提供服务，这种服务的请求不是强制性的。
5.1 多智能体模拟的基本概念
的继承与发展，使多智能体模拟系统具有广泛适用性。

2. 智能性和交互性。

单个智能体的智能是有限的，多智能体系统通过适当的体系结构把 智能体组织起来，从而弥补各个智能体的不足，使得整个系统的能 力超过任何单个智能体的能力。

3. 分布性和移动性。

基于分布式计算的智能体，具有分布性和移动性，可以运行在网络
5.1 多智能体模拟的基本概念

（2）智能体与对象的区别

①自治程度不同。

②自治行为的灵活性（自治性、反应性、社会性） 不同。
③ 智能体组成的系统，对每一个智能体来说，它都有自己独 立的控制线程；而在标准的对象模型中，整个系统才有一个

控制线程。

注意：尽管智能体与对象有着重大的区别，但这并不妨碍用 面向对象技术来实现智能体。

系统具有如下的特性：
1.自主性
2.社会性 3.反应性 4.合作性
5.移动性
6.理性 7.诚实性 8.友好性
5.1 多智能体模拟的基本概念

二、智能体与对象

（1）对象的定义

对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它
是构成系统的一个基本单位。一个对象由一组属 性和对这组属性进行操作的一组服务（即方法） 组成。
5.1 多智能体模拟的基本概念

三、多智能体系统概述

（1）多智能体系统的出现及发展

多智能体系统(Multi-Agent System，MAS)是分布式人 工智能(Distributed Artificial Intelligence，DAI)研究的 一个前沿领域，MAS的研究重点在于如何协调系统中
1.智能机器人 2.交通控制 3.柔性制造 4.协调专家系统 5.分布式预测 6.监控及诊断 7.分布式智能决策 8.软件开发
5.1 多智能体模拟的基本概念

（四）多智能体系统的各领域应用

多智能体在各个领域中的应用包括：
9.虚拟实现 11.分布式计算 13.商业管理 15.网络化计算机辅助教学 10.网络自动化与智能化 12.产品设计 14.网络化的办公自动化 16.医疗

3. 通信

智能体间的交互、合作与协调都是通过通信来完成的。 信息的传递有同步与异步两种方式。


同步：当智能体发送消息后将会等待，知道接到答复为止。 异步：智能体发出消息后并不等待，继续它的活动，而不论 是否接到了答复。

5.1 多智能体模拟的基本概念

（四）多智能体系统的各领域应用

多智能体在各个领域中的应用包括：
第5章 多智能体仿真
第5章 多智能体模拟
5.1 多智能体模拟的基本概念 5.2 多智能体建模 5.3 多智能体模拟工具
5.4 多智能体模拟工具AnyLogic
5.1 多智能体模拟的基本概念

一、智能体的定义

智能体是一种处于一定环境下包装的计算机系统，为了实现设
计目的，它能在那种环境下灵活地、自主地活动。

(2)多智能体系统的特点

1. 多智能体系统中，每个智能体具有独立性和自主性。 2. 多智能体系统支持分布式应用。 3. 按面向对象的方法构造多层次的、多元化的智能体。 4. 多智能体系统是一个协调式的系统。



5.1 多智能体模拟的基本概念

(2)多智能体系统的特点

5.来自百度文库在多智能体系统中，智能体之间相互通讯，彼此协 调，并行地求解问题。
能力
满足 不满足 满足 不满足 满足 不满足 满足 不满足
可能的交互状态类型
独立完成，不需交互 简单合作（如采用通信方式） 阻塞（如遇到交通堵塞） 有协调的合作 各体竞争（如赛跑） 群体间的竞争（如团队竞争） 个体间对资源的冲突 群体间对资源的冲突
智能体的八类交互行为
5.1 多智能体模拟的基本概念
5.2 多智能体建模


一、多智能体建模概述
（一）基于智能体建模的思想

基于智能体建模思想的三大要素：智能体、智能和交互。 智能体是一个自治的计算实体，它可以通过感应器（物理的或 软件的）来感知环境，并通过效应器作用于环境。 智能是根据研究的需要和技术的可行性，使智能体具有合适的 智能特性（如理性、诚实性等）。 交互是指智能体可以被其他的为追求自己的子目标而执行相应 任务的智能体（或人）所影响。交互可以通过他们之间共享的 环境或共享的语言来实现。
中的任意位置，更适合群体决策的需要。


5.2 多智能体建模

（二）多智能体模拟系统的模拟思路

传统的模拟思路。

通过对系统整体结构与功能的分析，寻找其中规律，建立确定的 逻辑模型，并使模型沿着某一变量（如时间）进行逐步演算，得
到模拟结果，其本质是在计算机中还原实际系统。

多智能体模拟系统的模拟思路。

采用自下而上的研究方法，通过对系统个体特征和行为的研究，
建立个体特征和行为的模型，将个体映射为智能体，将个体特征
映射为智能体的属性，将个体行为映射为智能体的方法，利用智 能体间的自治、推理、通讯和协作机制，模拟个体间相互独立又 交互作用的现象，从而研究系统的整体结构和功能。
5.2 多智能体建模

（三）多智能体模拟的优势

1. 广泛适用性。

多智能体系统模拟技术是对传统的基于模块和面向对象的模拟技术