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复杂系统基于Agent的建模与仿真方法研究及应用

复杂系统与复杂性科学是21世纪的科学,其研究方法是近代以来科学方法论的又一场革命,将为人们提供全新的了解自然界奥秘的手段。当前,对于自然现象、社会、经济、政治、军事、管理、生物以及工程(特别是航天工程)等领域复杂系统与复杂性的研究,呼唤新的建模与仿真方法的出现,基于Agent的建模与仿真(Agent-Based Modeling and Simulation, ABMS)方法应运而生。ABMS是当前建模与仿真领域的研究热点。论文以复杂系统与复杂性理论为立论基础与研究背景,以空间作战和卫星系统的建模与仿真为立题背景,开展ABMS方法学的相关问题研究,并将其应用到卫星系统的建模与仿真中,以期使ABMS方法学成为一套完善的建模与仿真理论,并能够指导具体复杂系统的建模与仿真研究。系统地阐述了复杂系统与复杂性理论的起源,结合前人的研究成果,分析和总结了复杂系统与复杂性有关的理论与方法,从本体论、认识论和方法论角度对复杂性进行了深刻的认识与  (本文共185页) 本文目录 | 阅读全文>>

河海大学
河海大学

基于系统演化算法的水资源多Agent系统建模仿真研究

本文深化复杂适应系统理论在水资源系统研究中的应用,综合运用复杂性科学、水资源优化配置、人工智能、计算机仿真等学科的相关理论和方法,结合我国南水北调东线水资源系统的实际,从理论分析和技术实现的角度对水资源复杂适应系统进行研究。首先,本文在介绍水资源优化配置、复杂系统和复杂性科学理论、智能Agent理论、一般的复杂适应系统特性、概念、研究方法的基础上,运用复杂适应系统理论对水资源系统进行解析,确定了水资源复杂适应系统研究的基本方法,建立了水资源多Agent系统的概念。其次,本文研究了水资源多Agent系统的建模,主要包含两部分内容:单Agent抽象和建模,以及系统整体建模。单Agent抽象和建模是在对水资源系统分析的基础上抽象出水资源系统中的Agent,并根据水资源系统Agent的特点,引入智能Agent的研究成果,建立单Agent的理论和结构模型,将经济学研究中对人类行为方式的研究融合到水资源Agent建模的研究中。系统整体建模研...  (本文共165页) 本文目录 | 阅读全文>>

厦门大学
厦门大学

基于Agent技术的建设工程大气污染仿真研究

粗放型的工程活动模式,资源消耗多,给自然和社会环境都带来了极大压力。尽管工程项目的环境影响评价已经作为其顺利实施的必要审批条件多年,但现有评价方法仍以定性、静态为主,缺乏客观性,评价往往流于形式,工程建设带来的环境问题越来越突出。随着现代工程复杂性增加,需要以复杂性视角重新审视工程与环境之间的关系,用复杂系统的研究方法来评价工程环境影响,Agent技术是解决工程与环境交互的有力工具。本文以系统生态学与复杂适应系统为理论基础,描述了工程生态系统的特性,并且从复杂适应系统基本特征和运行机制角度,对该系统的复杂适应性进行了定性分析;深入探讨了工程环境或社会评价问题与基于Agent的建模仿真方法之间的适用性,并对评价主体的选取和划分进行了研究;结合了复杂科学、多主体建模技术和系统计算仿真来实现工程环境的时空动态模拟。针对具体工程大气环境污染问题,抽象出工程Agent、大气Agent和植物Agent三类主体,并分别采用剂量-反应模型和高斯...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

基于Agent的产业集群企业竞争模型与仿真研究

产业集群对地区经济发展具有重大作用,产业集群的可持续发展是各级政府高度关注的重点。产业集群政策在抑制产业集群各种负效应,促进可持续发展有着积极的作用。如何为各级政府产业集群政策设计提供决策支持,检验各种促进产业集群发展的策略的效果是本研究的出发点。借鉴复杂适应系统理论,本研究认为产业集群是包含企业、政府、大学及研究机构、金融机构和行业协会等中介组织的经济社会系统。其中微观企业是集群的最重要的主体,产业集群的发展状态是企业之间,以及企业与集群环境不断相互影响、相互作用的结果。企业在产业集群中进行生产营销、技术创新以及相关决策。产业集群政策设计应该充分考虑企业的决策行为,通过影响企业的决策行为,进而改变产业集群的宏观状态,促进可持续发展。考虑到产业集群政策设计的严谨性,如果能够在计算机上建立产业集群的仿真模型,在此基础上检验影响产业集群发展的各种因素应该是一个较好的研究思路。基于Agent的建模与仿真是研究复杂系统的重要方法,近年来...  (本文共241页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

微观生态系统仿真试验平台研究

生态系统是在一定空间范围内,各生物群落与其环境通过能量流动、物质循环、信息传递而相互作用、相互依存所形成的一个多层次、多因子、多变量的非线性生态学单位。对于生态系统这样的复杂系统,以还原分析为基础的传统建模方法遇到了极大的挑战,仅仅了解系统内部的局部环节而忽略事物间的固有联系,远远不足以解释系统的行为,系统各部分之间的相互作用在解释系统行为方面同等重要。将微观和宏观联系起来的复杂系统理论和基于主体的建模思想为生态系统建模带来了新的启迪。而目前基于复杂系统理论的微观生态系统建模需要解决以下问题1.如何从复杂的微观生态系统中获取基本要素的量化指标;2.如何抽取生态要素之间的互作关系;3.如何为生态过程控制提供仿真试验平台。本文在国家863计划“智能化信息处理技术”课题的支持下,以现代系统理论、方法和现代计算机技术为基础,针对农田尺度的作物生产微观生态系统建模仿真的需要,研究包括微观生态系统数据采集、信息处理、建模仿真和控制决策等理论...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

面向效能优化的复杂多卫星系统综合建模与仿真方法研究

随着信息时代的来临,构建综合性的空间信息获取系统对于社会发展和国家安全具有重大战略意义。而智能化的多卫星分布式自主协同工作,将是此系统的主要运行模式。如何分析、评估和优化其总体效能,以寻求最满意设计方案,是迫切需要研究的重要课题。论文分析指出,唯有采用普适性的顶层分析和优化设计框架,才能够有效解决面临的种种复杂性问题。而基于进化计算的优化方法,采用自适应随机搜索全局优化技术,具有广泛的适应性和包容性;基于多Agent的建模与仿真方法,则能够胜任复杂智能系统的综合效能仿真分析任务。为此,提出采用基于进化计算的仿真优化设计框架,并以对地观测多卫星系统为主要研究对象,重点对其效能分析方法、效能测度的确定及其求解模型、综合建模与仿真方法及相应软件的研制等方面展开了研究与实践。首先,研究了多卫星系统具有的诸多复杂性特征;分析和归纳了多种典型构成形态;从时空、物理和功能特性等方面,研究了多颗卫星之间的分布与协同特性;对智能化自主协同运行多卫...  (本文共193页) 本文目录 | 阅读全文>>