目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 復(fù)雜性科學(xué)及其發(fā)展 1
1.1.1 復(fù)雜性科學(xué) 1
1.1.2 復(fù)雜性科學(xué)研究進(jìn)展 3
1.2 復(fù)雜系統(tǒng)主要研究方法 6
1.2.1 傳統(tǒng)的研究方法 6
1.2.2 計(jì)算機(jī)模擬方法 7
1.3 跨流域調(diào)水系統(tǒng)復(fù)雜性 11
1.3.1 跨流域調(diào)水系統(tǒng)特征 11
1.3.2 水資源系統(tǒng)的復(fù)雜性 12
1.3.3 南水北調(diào)東線工程調(diào)度系統(tǒng)復(fù)雜性 13
參考文獻(xiàn) 16
第2章 復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)(CAS)理論及建模方法 21
2.1 復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)原理 21
2.1.1 CAS概念 21
2.1.2 CAS特征與機(jī)制 21
2.1.3 CAS主要特點(diǎn) 24
2.2 復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)建模 25
2.2.1 CAS建模 25
2.2.2 CAS建模問題 26
2.2.3 CAS建模方法 28
2.3 基于多Agent的復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)建模方法 30
2.3.1 復(fù)雜系統(tǒng)建模與應(yīng)用軟件建模的比較 30
2.3.2 CASSM方法的建模階段及描述元素 31
2.3.3 CASSM擴(kuò)展圖例 32
2.3.4 建模步驟和流程 34
參考文獻(xiàn) 36
第3章 多Agent系統(tǒng)相關(guān)理論 40
3.1 Agent與多Agent系統(tǒng) 40
3.1.1 Agent 40
3.1.2 多Agent系統(tǒng) 43
3.2 Agent的特征及結(jié)構(gòu) 44
3.2.1 Agent基本特性 44
3.2.2 Agent的理性與智能 45
3.2.3 Agent自主性的實(shí)現(xiàn) 46
3.2.4 BDI模型的形式化描述 47
3.3 Agent慎思結(jié)構(gòu)模型 48
3.3.1 基于謂詞邏輯的慎思結(jié)構(gòu)模型 48
3.3.2 基于實(shí)用推理的慎思結(jié)構(gòu)模型 50
3.4 多Agent間交互及協(xié)調(diào)機(jī)制 53
3.4.1 多Agent間的交互關(guān)系 53
3.4.2 多Agent間的合作與協(xié)調(diào) 56
3.4.3 多Agent合作與協(xié)調(diào)機(jī)制 57
參考文獻(xiàn) 58
第4章 復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)Agent仿真方法 62
4.1 仿真Agent及混合結(jié)構(gòu)模型 62
4.1.1 軟件Agent和仿真Agent 62
4.1.2 混合結(jié)構(gòu)模型 64
4.1.3 基于知識(shí)的控制層結(jié)構(gòu) 65
4.1.4 反應(yīng)層和交互管理部件 65
4.2 仿真Agent抽象結(jié)構(gòu)模型 68
4.2.1 仿真Agent抽象結(jié)構(gòu) 68
4.2.2 仿真Agent抽象環(huán)境與行為結(jié)構(gòu) 69
4.3 仿真Agent慎思結(jié)構(gòu)模型 70
4.3.1 仿真Agent實(shí)用推理模型結(jié)構(gòu) 70
4.3.2 仿真Agent的承諾策略 73
4.3.3 仿真Agent意圖的修正 76
4.3.4 仿真Agent慎思層功能模塊的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 78
4.4 仿真Agent學(xué)習(xí)器研究與設(shè)計(jì) 82
4.4.1 機(jī)器學(xué)習(xí)與Agent學(xué)習(xí) 82
4.4.2 基于多重免疫的改進(jìn)遺傳算法學(xué)習(xí)層模型 83
4.4.3 學(xué)習(xí)層MIGA算法的實(shí)驗(yàn)及結(jié)果評(píng)價(jià) 88
4.5 仿真系統(tǒng)中的多Agent協(xié)調(diào)模型 90
4.5.1 多Agent協(xié)調(diào)模型 90
4.5.2 多Agent協(xié)調(diào)的交互過程 91
參考文獻(xiàn) 92
第5章 基于CAS的跨流域調(diào)水系統(tǒng)建模 96
5.1 跨流域調(diào)水系統(tǒng)特性分析 96
5.1.1 外部環(huán)境與調(diào)水管理系統(tǒng)的交互策略 97
5.1.2 用水戶的水量需求特性 97
5.1.3 可供水量和缺水量特征 98
5.2 跨流域調(diào)水組織管理 101
5.3 跨流域調(diào)水系統(tǒng)建模要素識(shí)別 102
5.3.1 系統(tǒng)的實(shí)體分類及交互關(guān)系 102
5.3.2 跨流域調(diào)水系統(tǒng)宏觀結(jié)構(gòu) 103
5.4 跨流域調(diào)水系統(tǒng)概念模型 104
5.4.1 功能層次劃分及實(shí)體聚集 104
5.4.2 交互關(guān)系及跨流域調(diào)水概念模型 105
5.5 基于合同網(wǎng)的多Agent間合作模型 106
5.5.1 仿真系統(tǒng)中多Agent間的交互關(guān)系 106
5.5.2 基于合同網(wǎng)的多Agent合作模型 107
5.5.3 Consumer-Supplier合同網(wǎng)交互的實(shí)現(xiàn) 110
參考文獻(xiàn) 111
第6章 跨流域調(diào)水多Agent仿真114
6.1 跨流域調(diào)水系統(tǒng)仿真目標(biāo) 114
6.1.1 系統(tǒng)研究邊界 114
6.1.2 邊界內(nèi)的自然及社會(huì)特征 115
6.1.3 仿真系統(tǒng)的研究目標(biāo) 116
6.2 仿真模型概化及模型的空間時(shí)間結(jié)構(gòu) 118
6.2.1 仿真模型概化原則及假設(shè) 118
6.2.2 仿真模型空間概化 119
6.2.3 輸水河道概化 119
6.2.4 仿真模型時(shí)間調(diào)度與運(yùn)行日歷 121
6.3 仿真系統(tǒng)的實(shí)體分類及交互關(guān)系 122
6.3.1 系統(tǒng)中實(shí)體的分類及特征 122
6.3.2 仿真系統(tǒng)中實(shí)體間交互關(guān)系 124
6.4 用水實(shí)體行為 125
6.4.1 農(nóng)業(yè)用水實(shí)體 125
6.4.2 居民生活用水實(shí)體 128
6.4.3 工業(yè)用水實(shí)體 130
6.5 管理實(shí)體行為 132
6.5.1 調(diào)水管理實(shí)體 132
6.5.2 供水管理實(shí)體 134
6.5.3 政府實(shí)體 136
6.6 監(jiān)測(cè)實(shí)體行為 137
6.6.1 降水模擬實(shí)體 138
6.6.2 河道、湖泊監(jiān)測(cè)實(shí)體 139
參考文獻(xiàn) 141
第7章 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真實(shí)驗(yàn) 143
7.1 基于Agent的仿真平臺(tái) 143
7.1.1 基于Agent的仿真平臺(tái)選擇 143
7.1.2 Swarm仿真平臺(tái) 143
7.1.3 基于Swarm的仿真軟件結(jié)構(gòu) 144
7.2 Swarm仿真軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法 145
7.3 仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 145
7.3.1 仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 145
7.3.2 仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì) 146
7.4 仿真軟件運(yùn)行及結(jié)果 150
7.4.1 仿真實(shí)驗(yàn)背景描述 150
7.4.2 仿真系統(tǒng)指標(biāo)體系及仿真情境設(shè)計(jì) 150
7.5 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 152
7.5.1 仿真實(shí)驗(yàn)說明 152
7.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 153
參考文獻(xiàn) 162
索引 165