基于多智能体系统（MAS）的信息化陆战模型研究

论文摘要

现代高技术条件下战争作战样式、作战手段发生的巨大变化,对战争系统的研究理论、研究方法都提出了新的要求。近年来蓬勃兴起的复杂适应性理论、以及复杂适应系统理论为基础的多智能体系统建模方法为信息化战争研究开辟了一条全新的思路。本文主要对基于多智能体系统的作战模型进行了研究。本文主要的研究内容和研究成果可以概括为如下四个方面:首先,以复杂适应系统理论为理论基础,以战争系统的性质为依据,论述了“战争系统是复杂适应系统”,提出了信息化战争作为一种特殊的复杂适应系统所独有的特点,奠定了以复杂适应性理论进行信息化战争研究的理论基础。并简要介绍了多智能体系统、遗传算法等研究方法。第二,介绍了适合于陆战问题研究的多智能体建模工具的建模思想和支撑技术。以EINSTein系统为重点,探讨了基于多智能体系统作战模型的建模方法,研究了EINSTein系统在陆战模拟中的建模描述、参数设置和基于遗传算法的兵力优化问题。第三,针对信息化战争研究中的非线性、最优网络结构、最佳兵力规模、战术的选择与优化等热点问题,利用EINSTein系统分别建立了相对应的作战模型,并对仿真结果进行了进一步的研究和分析。第四,构建了一个典型的信息化作战案例:数字化装甲连的穿插迂回战斗。应用本文研究的建模方法,建立了该案例的基于多智能体系统的作战模型。在此基础上,深入研究了数字化部队的穿插迂回战斗问题,通过仿真实验,对三种作战策略进行了比较分析。本文虽未能就战争的宏观指挥与控制等问题建立很好的模型,但对局部范围内的战术类作战问题进行较为合理的模拟,相信基于多智能体系统的作战模拟仍然具有更为广阔的发展前景,必将以其智能化的建模优势更为真实的反应现代战争行为,更加准确的揭示信息化战争规律。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 高技术条件对战争形态的影响
• 1.1.2 基于多智能体系统信息化陆战模型的研究意义
• 1.2 作战模拟现状分析
• 1.2.1 作战模拟与模型的基本概念
• 1.2.2 国外相关研究的发展状况
• 1.2.3 国内相关研究的发展状况
• 1.3 本文主要研究内容及成果
• 1.4 论文结构
• 第二章 信息化战争复杂性及其研究方法
• 2.1 复杂适应系统
• 2.2 信息化陆战的复杂适应性特征
• 2.2.1 战争系统是复杂适应系统
• 2.2.2 信息化陆战的复杂适应性描述
• 2.3 多智能体系统
• 2.3.1 人工生命
• 2.3.2 自适应Agent
• 2.3.3 基于多Agent 的模拟方式
• 2.4 遗传算法
• 2.4.1 遗传算法的特点
• 2.4.2 遗传算法的机理
• 2.4.3 遗传算法的应用
• 2.5 基于多智能体系统的陆战模拟工具
• 2.5.1 EINSTein 系统
• 2.5.2 基于EINSTein 系统的建模
• 2.5.3 EINSTein 系统仿真运行
• 2.6 小结
• 第三章 基于EINSTein 系统的信息化陆战模型
• 3.1 模型一：非线性作战
• 3.1.1 研究背景
• 3.1.2 基本想定与模型参数
• 3.1.3 运行过程、结果与分析
• 3.2 模型二：最优网络结构
• 3.2.1 研究背景
• 3.2.2 基本想定与模型参数
• 3.2.3 运行过程、结果与分析
• 3.3 模型三：最佳兵力规模
• 3.3.1 班兵力规模模型
• 3.3.2 进攻战斗3:1 兵力使用法则模型
• 3.4 模型四：战术选择与优化
• 3.4.1 研究背景
• 3.4.2 基本想定与模型参数
• 3.4.3 运行过程、结果与分析
• 3.5 小结
• 第四章 案例：数字化装甲连穿插战斗模型
• 4.1 陆军装甲部（分）队的穿插迂回战斗
• 4.1.1 什么是穿插迂回战斗
• 4.1.2 穿插迂回战斗的主要任务
• 4.1.3 信息化条件下穿插迂回战斗的主要特点
• 4.1.4 装甲部（分）队穿插迂回战斗的基本要求
• 4.2 基本想定
• 4.3 数字化装甲连穿插战斗建模分析
• 4.3.1 地形因素
• 4.3.2 武器因素
• 4.3.3 通信因素
• 4.3.4 人员因素
• 4.3.5 其它因素
• 4.4 数字化装甲连穿插战斗作战模型
• 4.4.1 模型一：正面穿插
• 4.4.2 模型二：单路穿插迂回
• 4.4.3 模型三：多路迂回
• 4.5 综合对比与小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 附录:EINSTein 初始化设置