Agent软件建模技术过程及应用研究

智能Agent软件建模是程序开发的一种新方法。Agent建模技术是应用需求引起软件技术的产生和发展的结果。对Agent技术的历史和发展进行了分析,以Agent建模技术在某大学项目审批系统中的应用为实例,分析和探讨了Agent建模过程和方法,其建模过程不同于结构化和面向对象的开发过程,建摸方法还未形成统一的模板,最后对Agent软件建模的应用进行了讨论。     

基于Agent的建模技术研究

基于Agent的建模技术是对复杂系统进行问题求解的一种新方法.在面向Agent方法的基础上提出了"基于Agent的建模技术"方法,并针对这一技术方法从系统组织的角度进行了系统性的研究,详细分析了用这一方法建模的主要流程,还首次将这一建模技术运用于"网络坦克作战系统-协作故障诊断与技术维护系统"进行实例分析,根据系统的组织结构和组织目标,构建了3类Agent:系统接口Agent,故障分析Agent和故障区域分析Agent,系统通过3类Agent间的交互协作实现问题求解.最后讨论了应用该技术应注意的主要问题.     

基于Mobile Agent技术的遗留系统再工程方法

针对因特网环境下遗留系统需要不断引入新的需求和技术的需要,提出了一种基于Mobile Agent的遗留系统再工程方法.在该方法中,对遗留系统采用Agent思想重新建模,将频繁的需要与其他部分交互的组件实现为移动Agent,并且允许以定制的Agent的方式添加新的需求,使得目标系统能够更加适应因特网环境.通过将一个单机环境下的单用户计算软件迁移到网络环境下,允许多个远程用户并发访问的再工程尝试,为遗留系统引入新的需求和技术提供了一条可以选择的途径.     

基于R学习的合同网实时调度模型

提出一种融入合同网运行机制的R学习方法,以此方法为核心构造Agent形成具有学习能力的实时调度模型。模型以最小化作业累计平均流动比为主要目标,同时借助对强化学习报酬的设计减小机器负载的不均衡性,实现对调度过程的双重优化;构造实时调度实例投入测试的结果证明了模型的绩效。另外,一个包含强化学习Agent与无学习Agent的混合机器环境被构建并测试其性能,测试结果表明：在Agent之间借助强化学习过程形成了某种隐性的合作,正是这种合作保证了高质量实时调度方案的输出。     

AML:一种面向需求的多Agent建模语言

定义一种多Agent系统建模语言AML.该语言基于议会制的多Agent协同构架,融合多种先进方法,采用目标分解的方式从需求获取、系统分析到最后的系统设计,共涉及8种模型:用例模型、目标模型、组织模型、角色模型(任务模型)、交互模型、本体模型、Agent类模型(包括Agent结构模型)、系统配置模型.该语言还给出构造不同模型的工作流,以及不同模型之间相互关联的方式.为了和UML保持一致,AML采用与UML一致的符号系统,对于需要扩展的部分,制定专门的符号来表示.为了验证AML的可行性,在开发一个AML的支撑环境AML-Tools的同时,使用该语言描述一个实例--智能仓库系统的设计和实现.     

基于MAGE多Agent服务组合系统设计

随着Web服务及相关技术的快速发展,单个Web服务往往不能实现用户的目标,这就需要对Web服务进行组合,以实现增值的服务。设计了一种基于MAGE多Agent服务组合系统,给出了系统中应该存在的各组件,并详细给出了各Agent之间的交互协议。在情景演算组合方法的基础上扩展了基于情景演算的规划agent。该系统具有良好的可扩展性和灵活性,并且不需要集中的服务注册中心。     

Repast:基于Agent建模仿真的可扩展平台

建模仿真平台为基于Agent建模理论和方法的研究创造了条件.在研究当前流行的基于Agent建模仿真平台不足的基础之上,介绍了一种新的基于Agent建模仿真平台Repast,详细阐述了该平台的设计目标、框架结构及运行机制等内容,并结合一个实例简要说明了Repast模型的设计与实现过程.该平台移植性和可扩展性强,使用方便,易于学习,方便了应用基于Agent建模仿真方法对复杂适应系统及复杂性的研究及探索,同时也为复杂适应系统的研究提供新的思路.     

一个基于XCS的同质团队学习模型

同质团队学习是实现多Agent协作的一种方法。但是,传统方法仅在系统运行的前后对目标Agent进行修改,系统运行过程没有直接对Agent的改进做出贡献。本文利用合作策略,在学习分类器系统XCS的基础上提出了一种同质团队学习模型,弥补了传统方法的上述不足。文中还在模型的基础上实验分析了相关因素,如规则积累、通信以及发现新规则等对多Agent协作效率的影响。     

飞机电源多Agent 预测与健康管理系统研究

针对复杂多任务的飞机电源预测与健康管理的需求,以状态维护开放系统体系结构OSA-CBM模型为标准架构,提出一种基于多Agent 的飞机电源故障预测与健康管理系统体系结构模型。结合原型系统开发实例,详细阐述了各Agent 的功能及相互关系。采用AUML 技术构建基于多Agent 的AEPHM系统模型,通过AUML 协议图描述了Agent 之间的主要交互活动。实践表明,该体系结构为航空机载设备预测与健康管理系统建设提供了一种新的设计开发模式。     

一种基于社会承诺的Agent组织模型OMSC

多Agent领域所面临的一个重大的挑战是解决开放异质的多Agent系统中自治Agent间的协调问题。多Agent为了协调它们之间的活动,需要进行交互。社会承诺作为一种通信和交互机制,为自治的多Agent提供了一种协调的途径。然而,仅靠交互难以实现多Agent间的协调。Agent组织作为一种协调模型可以有效地控制多Agent间的交互与合作。论文将社会承诺和Agent组织两种协调机制相结合,提出一种基于社会承诺的Agent组织模型OMSC,分析了Agent如何用社会承诺进行推理以及基于社会承诺的多Agent系统并给出了一个实例,为多Agent间的协调提供了一种新的方法。     

情形实例驱动的软件需求模型自动生成

通过对使用情形的分析来进行需求获取和需求分析可以使软件需求分析的工作较为系统和有序。由于每一个情形实例都只从特定的使用者的角度，根据所需达到的特定使用目的，针对特定的使用条件，来描述一个复杂系统中的一个局部，与对整个复杂系统的需求进行分析和描述相比，在特定情形实例下对软件需求进行分析与描述较简单。然而，如何保证情形实例描述之间的一致性，如何从情形实例的描述获得整个软件系统的需求定义则是以情形实例分     

合成状态图中非预期状态转换路径的确认

利用Scenario进行需求建模能够反映从用户角度观察到的系统行为,而利用状态图能够从对象角度对系统行为进行精确描述.从Scenario到状态图的自动转换指软件开发过程中,从UML需求模型自动生成行为模型的过程.在分析已有的自动转换算法存在的不足的基础上,提出了从语法角度出发,对用例进行分析,提取合适的状态向量;利用在算法中增加Scenario的相关信息,确定非预期状态转换路径.     

一种面向列车控制系统中安全攸关场景的测试用例自动生成方法

列车控制系统是一种安全攸关系统,为保证其安全性,要求测试过程对安全攸关场景中所有可能的运行进行完全的覆盖.现有的场景建模与测试用例自动生成方法不能完全满足这一技术需求.围绕列车控制系统的安全攸关场景建模以及测试用例自动生成方法展开研究,对UML活动图扩充了事件驱动机制和时间特性描述机制,以满足对安全攸关场景建模的需要,提出了简单路径覆盖准则以定义对场景中所有运行的完全覆盖,并针对这一覆盖准则给出了自动生成测试用例的方法.以地铁列车控制系统为研究对象展开实验,表明了该方法的有效性和局限性.     

Implied Scenario Detection in the Presence of Behaviour Constraints

Scenario-based specifications describe how independent components interact to provide system level behaviour. The specified system decomposition and system behaviour can give rise to implied scenarios, which are the result of specifying the global behaviour of a system that will be implemented component-wise. The existence of implied scenarios is an indication that further validation with stakeholders must be done. An implied scenario can be accepted or rejected by stakeholders indicating that the implied scenario is acceptable system behaviour or a situation that should be avoided. In consequence, implied scenarios can be used to iteratively drive requirement elicitation. However, in order to do so, we must be capable of detecting implied scenarios in the presence of rejected implied scenarios, in other words in the presence of behaviour constraints. The contribution of this paper is a technique for detecting implied scenarios in message sequence chart (MSC) specifications that can be used in conjunction with behaviour constraints. The technique is based on building a Coordinator component that forces system components to follow the same sequence of basic MSCs as they go through a high-level MSC. The result is a model that behaves as specified in the MSC but does not comply with the MSC architecture. The resulting model is not a proposed implementation, rather a precise model of specified behaviour that can be used in combination with constrained implementation models to detect further implied scenarios.     

可靠的分布式系统生存性保障模型

基于检查点的协同式回滚恢复机制是一种针对分布式系统生存性保障的有效机制,现有分布式系统中基于检查点的回滚恢复机制以分布式信道可靠作为假设前提,而实际应用场景中,该假设并不总是成立。针对分布式系统实际的应用环境,提出了适用于信道不可靠的分布式计算环境的协同式系统生存性保障模型。该模型在保留检查点回滚恢复机制优点的基础上,通过建立冗余通信链路和进程迁移来保障不可靠通信信道环境下分布式系统的生存性。     

Automating test generation for discrete event oriented embedded systems

A method for the automatic generation of test scenarios from the behavioral requirements of a system is presented in this paper. The generated suite of test scenarios validates the system design or implementation against the requirements. The approach proposed here uses a requirements model and a set of four algorithms. The requirements model is an executable model of the proposed system defined in a deterministic state-based modeling formalism. Each action in the requirements model that changes the state of the model is identified with a unique requirement identifier. The scenario generation algorithms perform controlled simulations of the requirements model in order to generate a suite of test scenarios applicable for black box testing. Measurements of several metrics on the scenario generation algorithms have been collected using prototype tools.     

Improving monocular visual SLAM in dynamic environments: an optical-flow-based approach

Visual Simultaneous Localization and Mapping (visual SLAM) has attracted more and more researchers in recent decades and many state-of-the-art algorithms have been proposed with rather satisfactory performance in static scenarios. However, in dynamic scenarios, the performance of current visual SLAM algorithms degrades significantly due to the disturbance of the dynamic objects. To address this problem, we propose a novel method which uses optical flow to distinguish and eliminate the dynamic feature points from the extracted ones using RGB images as the only input. The static feature points are fed into the visual SLAM system for the camera pose estimation. We integrate our method with the original ORB-SLAM system and validate the proposed method with the challenging dynamic sequences from the TUM dataset and our recorded office dataset. The whole system can work in real time. Qualitative and quantitative evaluations demonstrate that our method significantly improves the performance of ORB-SLAM in dynamic scenarios.     

Combining technology roadmap and system dynamics simulation to support scenario-planning: A case of car-sharing service

Due to the volatile market environment, the use of scenario approach comes to the forefront in business strategy. As a means of scenario planning, several approaches have been proposed and conducted. However, previous research, mainly having resorted to the expert judgment for planning and evaluation, still remains conceptual and lacks a systematic link to the planning process. In response, this paper provides an integrative approach to the technology roadmap and system dynamics to support scenario planning. The proposed approach consists of three parts: scenario building, technology roadmapping, and system dynamics simulation. The first step is to construct the scenarios which are used as inputs for the scenario planning. Second, technology roadmap is developed, incorporating the scenarios built in the first step. The technology roadmap works as a strategic framework to realize the hypothetical scenarios, linking the external and hypothetical business and internal strategies. Finally, the strategic model for technology roadmap is transferred to the operational viewpoint using system dynamics. When the simulation ends, the result of each scenario is reflected to the technology roadmapping, making the multi-path technology roadmapping. As an illustrative example, three scenarios of car-sharing business are developed and analyzed.