论文题目: 适应动态拓扑网络的多Agent计算关键技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 计算机应用技术
作者: 蒋嶷川
导师: 张世永
关键词: 动态拓扑网络,合作与协调,通信,迁移,容错,信任,适应机制
文献来源: 复旦大学
发表年度: 2005
论文摘要: 当今,多Agent计算在分布式人工智能研究中起着越来越重要的作用。在多Agent系统中,Agents之间可以协作计算从而完成工作任务。在多Agent计算的研究中,有四种关键技术需要认真解决:Agent合作与协调,Agent通信,Agent迁移,Agent信任与安全。 在目前的多Agent系统中,网络经常动态变化,特别是网络的拓扑结构在运行中经常改变,这就是所谓的网络拓扑结构动态性。动态拓扑网络是目前的网络的一个新的主要特征,在现今的一些网络中都会呈现出动态拓扑的特征,譬如Ad hoc网络、社会网络、通信网络、复杂网络等等。网络拓扑结构的动态变化有许多原因,譬如为了某种目的而实行结点的移动从而保持互联等。动态拓扑网络的主要特征就是链路或者网络组件的动态变化。这些链路可能是物理链路也可能是不同组件间的逻辑链路。但令人遗憾的是,目前并没有关于动态拓扑网络中的多Agent计算的系统性的相关研究。 针对上述情况,为了使多Agent计算适应动态拓扑网络,本论文主要研究了以下一些关键技术:Agent合作与协调、通信、迁移、容错、信任等。研究内容分为以下5个部分: 1.适应网络拓扑结构变化的Agent合作与协调 针对网络拓扑结构和Agent分布情况的动态变化,本部分研究了一种新的适应性多Agent协作模型。基于图论和矩阵概念提出来了一系列的多Agent工作分配和资源协调算法。提出的算法考虑了网络拓扑和Agent分布式情况的因素,可以根据当前的网络拓扑实现有效的工作分配与资源协调。所以,Agent协作可以获得对动态网络拓扑结构的适应性,在论文中的事例与性能分析中也得到了验证。 2.基于图论构造Agent的通信结构 黑板通信结构是一种常用的Agent通信结构之一,其中Agent之间不直接进行交互通信、而是通过黑板进行。黑板结构又分为中心式与分布式两种。在黑板通信结构中,中心黑板(或分布式子黑板)的位置以及子黑板之间的通信拓扑是影响Agent通信性能的两个重要因素。但是,目前却很少有关于这个方面的研究工作;并且在已有的Agent系统中,中心黑板(或分布式子黑板)通常都是随机布置在网络拓扑中或者布置在管理结点上。为了解决该问题,本文基于图论提出了一个构造Agent黑板通信结构的模型。该模型基于图论中的“中位点方法”计算中心黑板或者分布式子黑板在当前网络拓扑中的位置,基于图论中的“Steiner树方法”计算各个分布式子黑板之间的通信拓扑;该模型还利用图论建立了黑板结构对动态网络拓扑的适应机制,并且实现了黑板结构的容错性。最后,论文针
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 多AGENT计算的概念
1.3 动态拓扑网络概念及其中多AGENT计算的问题
1.4 本文的研究内容与组织
参考文献
第二章 适应网络拓扑变化的Agent合作与协调模型
2.1 引言
2.2 面向网络拓扑的Agent工作分配
2.2.1 问题的形式化描述
2.2.2 算法模型
2.3 面向网络拓扑的Agent资源协调
2.4 基于知识融合的自治Agent资源协调
2.4.1 Agent资源的知识表达
2.4.2 Agent资源的知识融合
2.5 事例与性能分析
2.5.1 一个事例
2.5.2 工作分配事例与分析
2.5.3 资源协调事例与分析
2.5.4 针对变化网络拓扑的工作分配性能分析
2.6 小结
参考文献
第三章 基于图论的Agent通信结构构造模型
3.1 引言
3.2 AGENT中心黑板机制的定位
3.3 AGENT分布式黑板通信结构的构造
3.3.1 问题的形式化描述
3.3.2 分布式黑板的数量与位置的计算
3.3.3 分布式黑板通信拓扑的计算
3.4 网络拓扑改变时的黑板结构调整
3.5 黑板通信结构的容错与自愈
3.6 事例分析与测试
3.6.1 中心黑板通信结构的事例分析与测试
3.6.2 分布式黑板通信结构的事例分析与测试
3.6.3 网络拓扑动态变化时的事例分析与测试
3.6.4 分布式黑板结构容错性的事例分析与测试
3.7 小结
参考文献
第四章 动态拓扑环境中的Agent通信结构自适应机制
4.1 引言
4.2 相关定义与问题描述
4.3 适应网络拓扑结构的AGENT结构调整
4.3.1 整体框架
4.3.2 Agent通信拓扑图的计算
4.3.3 构造Agent通信拓扑图的支撑树
4.3.4 分布式黑板结构设置的自适应调整
4.4 基于MOBILE AMBIENTS的分析与验证
4.4.1 同一联盟系统内部Agent的通信
4.4.2 不同联盟系统之间Agent的通信
4.4.3 移动Agent之间的通信
4.5 事例分析与测试
4.5.1 针对网络拓扑变化的事例学习与测试
4.5.2 针对Agent合作关系变化的事例分析与测试
4.5.3 针对分级性Agent合作关系的事例分析与测试
4.6 小结
参考文献
第五章 动态拓扑网络环境中的Agent迁移与容错模型
5.1 引言
5.2 基于蚁群算法的AGENT单跳迁移策略
5.3 基于概率论的AGENT多跳迁移策略
5.4 基于完整性检测的AGENT迁移容错机制
5.4.1 Agent完整性验证与容错相关研究回顾
5.4.2 Agent迁移过程中的一种新的容错方案
5.5 一种复合迁移与容错设想
5.5.1 设想简述
5.5.2 与其他相关研究工作的比较
5.6 小结
参考文献
第六章 基于图论方法的Agent自治信任模型
6.1 引言
6.2 相关定义与问题描述
6.3 自治信任管理模型
6.3.1 Agent信任子图的融合
6.3.2 Agent信任关系的构造
6.3.3 Agent信任关系的撤消
6.4 事例分析与测试
6.4.1 信任路径搜寻与信任协商的对比
6.4.2 同一结点与不同结点的Agents信任构造的对比
6.4.3 自治信任机制与分布式信任机制的对比
6.5 小结
参考文献
第七章 总结与展望
7.1 本文的研究总结
7.2 进一步工作
攻读博士学位期间参加科研活动情况
攻读博士学位期间发表(录用)论文情况
攻读博士学位期间获奖及学术活动情况
致谢
发布时间: 2005-09-19
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