基于信息融合的多智能体协作方法的研究与应用

将信息融合技术运用到多智能体系统中,利用信息融合方法对智能体得到的在空间上分布的其他智能体感知的局部信息进行融合,得到较完整的态势评估,以此来规划和协调多智能体系统的协作行为,提出了一种基于信息融合的多智能体协作方法。将该方法应用在机器人救援仿真系统中,结果表明该方法能够实现全局上的任务分解策略,有效提高了智能体协作能力。     

基于影响度及状态预测的多agent协作算法

针对灾难环境中多agent协作问题进行了研究，提出了一种基于影响度与状态预测的多agent协作算法。首先该算法根据协作任务对信息的需求，使用影响度函数对agent感知到的信息进行处理；其次利用预测算法对任务的后续状态和agent的行为进行预测并根据预测结果制定协作策略；最后执行协作任务的agent根据动作效果和触发条件动态调整协作策略。为了验证算法的有效性，在Unity3D中搭建仿真平台，对比不同协作算法的收敛率、救援人数和整体得分，结果表明该算法的收敛速度快、救援人数多和整体得分最优，可以效地指导agent间的协作，能给实际救援协作策略的制定提供理论支持。     

应急实体协作能力与活动连续性的关联研究

针对突发事件救援过程中,由于应急队伍等资源实体间协作模式不够优化,调度匹配度不够高等问题,提出基于案例库和预案库,计算应急执行实体的技能贡献度,实体间的关系强度和协作度,用应急实体轨迹挖掘高协作算法来挖掘应急实体间的高协作模式,为提高应急队伍的调度管理的完备度和匹配度提供基础数据,同时基于实体的活动轨迹和活动的连续度,挖掘出高连续性的活动,为救援中决策应急活动的序列奠定基础.结果显示同种、异种应急实体的协调能力随着协作次数的变化规律,跟以往凭借经验决策的结果有很大背离,为应急队伍的合理调度和制定高效的应急预案提供了重要的数据支撑,有实际价值.     

基于Web的协作学习系统模型的研究

分析了基于web的协作学习的概念,阐述协作学习的理论基础,协作学习的策略,协作学习的功能要求,列举了一个基于Web的协作学习系统的结构模型.描述了这个系统的总体结构和系统的通用工具及系统的优点.     

异构网络管理系统间分布式协作机制*

从全局全网出发对通信业务进行提供和保障,要求作为支撑体系中的网络管理系统之间能够动态协作。而分布式协作方式相对于集中式协作方式具有性能和可扩展性等方面的优势。分析了网络管理系统对分布式协作的需求,在一个基于Web services的动态协作网络管理体系结构的基础上,将网络管理系统间的协作转换为由网络管理系统提供的管理服务之间的协作,定义了异构网络管理系统之间的分布式协作机制,设计并实现了一个原型系统来验证该分布式协作机制。     

CSCW的一种建模与实现方法

协作模型是CSCW系统的核心和基础.其目的是描述群体协作的方式、机制、管理、协调以及对协作过程的控制等.根据群体协同工作的方式、特点和需求,提出了基于交互、活动和协作三层结构的协作模型,并给出了交互、活动和协作的形式化定义,最后提出了一种采用"镜头焦点"和"自由交互"相结合的协作模型实现方法.本文提出的协作模型及其实现方法在分布式多媒体协同工作系统DMCS中得到实现.     

CSCW系统体系结构中协作机制的研究

首先对现有的CSCW系统体系中的协作机制进行了认真的分析,进而提出了一种通用的模型运行控制机制－MTI协作模型和相应的协作策略,它解决了以往协作模型对各种协作方式及动态协同支持不足的问题,从而极大地提高了CSCW系统中分布式协作的效率和质量。本文最后对MTI协作模型的协作策略进行了详细的形式化描述。协作模型MTI已成功地应用于国家九五科技攻关项目“面向协作的组件化的系统”的实现中,实践表明该模型有效地提高了系统的性能和协作效率。     

基于协作实验模式的虚拟实验系统研究

随着在线教育的迅速发展,虚拟实验的概念应运而生,并逐步从理论研究走向实际应用。与此同时计算机支持的协作学习理论也取得了很大的发展。本文首先分析虚拟实验系统的发展概况、协作实验模式的特点,之后探讨协作学习模式在虚拟实验系统中的研究,并提出基于协作实验模式的虚拟实验系统的主要设计模块,探讨基于协作实验模式的虚拟实验系统的关键技术,给出笔者对基于协作实验模式的虚拟实验系统开发工具的选择,最后进行了总结和展望。     

基于角色和协作场景的MAS管理模型及应用

MAS协作管理是实现Multi-Agent协同工作的关键理论与技术。本文通过引入基于角色的策略和Agent协作场景ACS,提出了一种面向MAS的多Agent协作管理参考模型MACM^2（Multi-Agent Collaboration Management Model）,并给出它在基于智能体的网络文本信息检索系统中的具体应用。该模型在实际系统中解决了协作管理的复杂性问题,提高了Agent的协作能力,同时也降低了系统开销。     

使用UCenter Home构建基于Web2.0的协作学习系统

基于Web 2.0的协作式学习是教育技术领域的一个重要研究方向。首先分析了现有基于网络的协作学习系统及Web 2.0与协作学习相结合的可行性,然后以Web 2.0的理念与技术为依托,使用开源SNS软件UCenter Home构建了基于Web 2.0的协作式学习系统模型,并在教学实践中进行了应用。教学实践应用表明该系统不仅可以提高学生的学习成绩,而且对培养学生的综合素质等方面具有一定的作用。     

Using auction-based task allocation scheme for simulation optimization of search and rescue in disaster relief

In order to improve the efficiency of search and rescue (SAR) in disaster relief, we optimize the SAR through agent-based simulation in this paper. The Truncated Lévy walks model is adopted to simulate rescuers’ search behaviors, and we improve it to fit the disaster environment. An auction-based task allocation scheme is used to develop a cooperative rescue plan. To verify the effectiveness of the proposed scheme, we illustrate it with the case of landslide disaster relief, and simulate it in three scenarios ("fatal", "serious" and "normal"). We compare it with non-cooperative rescue plan and the rescue plan based on well-known F-Max-Sum. The simulation results indicate that the cooperative rescue plan could improve the rescue efficiency significantly, and it performs somewhat better than the F-Max-Sum-based approach in regard to some indicators. Furthermore, its low complexity has made it more appropriate for the cooperation among rescue teams than F-Max-Sum. The robustness analysis shows that search radius can affect the rescue efficiency significantly, while the scope of cooperation has little effect on the rescue efficiency. The sensitivity analysis shows that the two parameters, the time limit for completing rescue operations in one buried site and the maximum turning angle for next step, both have great influence on rescue efficiency, and there exist optimal value for both of them in view of rescue efficiency.     

基于信标导引的目标方位估计方法

基于准确测量目标方位进而快速实施救援的需要,采用无线信标、电子磁罗盘和卫导组合技术,设计了一种集发射端信标信号全向发射、接收端信标信号定向接收、数字化声谱处理、干扰野值剔除、信标方位精确测量、信标距离概略估计等功能于一体的户外搜救导引系统。并研究分析了一种基于信标导引的目标方位估计方法,该方法通过接收远程、配属在合作目标端信标发射的声波脉冲信号并进行FFT变换,进而通过分析频谱的特征参数来对目标的方位进行准确测量,对目标的距离进行概略估计;测试结果表明该方法比较适合郊区和城市等户外环境中对合作目标进行快速探测搜救和远程监视的需要。     

Behaviors for physical cooperation between robots for mobility improvement

A team of small, low-cost robots instead of a single large, complex robot is useful in operations such as search and rescue, urban exploration etc. However, performance of such a team is limited due to restricted mobility of the team members. We propose solutions based on physical cooperation among mobile robots to improve the overall mobility. Our focus is on the development of the low level system components. Recognizing that small robots need to overcome discrete obstacles, we develop specific analytical maneuvers to negotiate each obstacle where a maneuver is built from a sequence of fundamental cooperative behaviors. In this paper we present cooperative behaviors that are achieved by interactions among robots via un-actuated links thus avoiding the need for additional actuation. We analyze the cooperative lift behavior and demonstrate that useful maneuvers such a gap crossing can be built using this behavior. We prove that the requirements on ground friction and wheel torques set fundamental limits for physical cooperation. Using the design guidelines based on static analysis we have developed simple and low cost hardware to illustrate cooperative gap crossing with two robots. We have developed a complete dynamic model of two-robot cooperation which leads to control design. A novel connecting link design is proposed that can change the system configuration with no additional actuators. A decentralized control architecture is designed for the two-robot system, where each robot controls its own state with no information about the state of the other robot thus avoiding the need of continuous communication between the two robots. Simulation and hardware results demonstrate a successful implementation with the gap crossing example. We have analytically proved that robot dynamics can be used to reduce the friction requirements and have demonstrated, with simulations, the implementation of this idea for the cooperative lifting behavior.

基于CSCW技术工作流系统

本文研究了基于Web Services技术的协同工作流在信息系统中的作用,并分别结合CSCW、工作流系统和WebServices的技术优点.讨论了新的基于Web Services的协同工作流系统结构.     

基于层次分析法的GIS应急救援最优路径优化法

安全事故发生后,为了让救援物质、装备、人员以最快的速度到达事故发生地,以最大限度减少人员伤亡和物质财产损失,开发一个基于层次分析法的智能GIS救援系统.该系统能够在收到报警信息后,立即联系相关救援单位,并依据事故发生地周围道路交通情况,计算出一条最快到达事故发生地的路线,为决策者提供第一时间信息.     

基于CSCW技术工作流系统

本灭研究了基于web Services技术的协同工作流在信息系统中的作用，并分别结合CSCW、工作流系统和web Services的技术优点．讨论了新的基于Web Services的协同工作流系统结构、     

社会经济系统模型及建模方法述评(下)

为了系统的介绍社会经济系统建模与仿真方法,计划从"社会经济系统模型及建模方法述评"、"官产学合作创新系统建模及仿真方法研究"和"基于SWARM平台的社会经济系统仿真实证研究"等三个方面来进行阐述,本篇是该系列文章的首篇。在本篇中,作者依据系统理论与系统科学方法,采用"系统是社会存在的基本方式"和"系统模型将真实和深刻地反映复杂的社会经济系统实际状态"的观点,对作用于社会经济系统中的"双螺旋与三螺旋模型"、"复杂适应系统模型"和"系统动力学模型"等三类典型社会经济模型,进行了深入的解析和述评。     

基于多Agent的复杂产品方案设计支持系统的实现

讨论了针对复杂产品方案设计的基于多智能体的协同设计支持系统体系结构,进而阐述了智能体的内部结构。     

支持计算机协同操作的虚拟实验室的研究开发

该文对虚拟实验室、计算机支持的协同工作(CSCW)进行一些简述。提出了研究开发基于网络协同工作的虚拟实验室的一种新视野和新思路。开发实现了一个具有协同工作能力的虚拟实验室系统。首先该系统是一个虚拟实验室系统，具有虚拟实验室的基本功能，如虚拟元器件、可视化输入、可视化输出、可视化模型等；其次它是一个网络环境下的协同工作系统，具有不同实验者之间协作完成同一实验的功能。     

Cooperative path planning with priority target assignment and collision avoidance guidance for rescue unmanned surface vehicles in a complex ocean environment

In this paper, a novel cooperative path planning scheme of unmanned surface vehicles (USVs) for rescuing targets in a complex ocean environment is proposed. The primary objective of the rescue USVs is to bring all targets back safely on the premise of first rescuing priority targets, while optimizing the path length, the navigation time and the angular energy. The main contributions of this paper are as follows: (1) The proposed K-means-division (KMD) algorithm is able to identify a complex ocean environment with collision-free zone and static-obstacles zone; (2) The proposed path planning method with fast-marching-method-based ellipse guidance range (E-FMM) is able to optimize the angular energy while ensuring safety; (3) The proposed cooperative management system (including priority-target-assignment (PTA) with reward-mechanism genetic-optimization (RM-GO) and collision-avoidance (CA) guidance law with Tangent-based surge-varying wave-disturbances-observer (Tangent-SV-WDO)) can accomplish the mission of the rescue USVs. Comparative studies with the state-of-the-art methods demonstrate that the proposed cooperative path planning scheme is superior in terms of priority-target-assignment (PTA) and collision-avoidance (CA) of the actual rescue work.