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基于准则和策略的自治式多agent服务协同体系研究

专 业: 计算机科学与技术
关键词: 自治计算技术 多agent服务协同体系 虚拟组织
分类号: TP301
形 态: 共 134 页 约 87,770 个字 约 4.198 M内容
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内容摘要


企事业单位借助虚拟组织(vo)的优良特性,可以迅速捕捉全球范围内的商业机会和可用资源,实现效益最大化。

随着面向服务的体系结构(sOA)日益成熟并得到IT业的广泛支持,服务协同方式正成为’VO开发和运作的主流。

然而,在建立虚拟组织,进行服务的共享和组合过程中面临巨大的管理复杂性问题,通过引入自治计算技术,建立具有自主管理能力的系统,能够解决该问题,把系统管理人员从高度复杂的系统管理任务中解放出来。

然而,在VO中引入自主管理性质存在一些理论和实践上的挑战性问题,最突出的就是如何建立能用于推理自治计算行为的抽象理论模型及其实现机制,使得尽管自治计算元素(Autonomouscomputing element,Ace)追求各自的私有目标,仍然可以信任他们能够协作完成VO期望的全局目标,解决因个体行为难以预测和控制而导致的协同效应“可信”危机问题,进而实现高性能VO。

为此,本文提议研究基于准则和策略的自治式多agent服务协同体系(Autonomic Multi-agent Service Cooperation System based on Norm and Policy,AMSSNP),去解决自治计算面临的“可信”危机,进而用可信的自治VO去克服服务协同方式的局限性,解决管理复杂性问题,最终实现高性能VO所具有的优良品质(服务协同的按需自行组织和优化、应用情境驱动的自适应与自主演化等)。

本文给出了新型多agent系统理论模型和架构,并进一步阐述了高性能VO所具有的自组织功能,主要工作与贡献包括如下四个方面:

1)研究了单agent思维状态问题,提出了动机扩展的agent思维状态模型——NPCD-Agent。

单agent思维状态模型是多agent理论的基础。

NPCD-Agent 模型将动机分为社交行为准则类义务、策略类义务、契约准则类义务和内部愿望,充分考虑了agent行为决策所需要的动机因素,通过给予动机算子新的语义解释以及给出动机冲突消解模型,提高了目标产生的合理程度。

实例分析表明,该模型使得agent行为决策过程更加理性。

2)研究了多agent理论问题,提出了基于准则和策略的多agent协同理论。

该理论模型基于量化一阶多模态逻辑,作为基于准则和策略的新型多agent系统的理论基础,建立逻辑框架及其逻辑语言NPMCT,对多agent协作求解过程进行了形式化描述。

模型中引入策略的定义,并在此基础上,给出了新的能力定义,区分动机的表现形式,给出了任务分解分配过程的描述,阐述了理性协商过程以及契约执行和异常处理过程。

实例分析表明,该理论模型全面描述多agent协作过程,并且在协作中从理论上消除了“可信”危机问题。

3】研究了多agent系统实现问题,提出基于准则和策略的多agent系统架构。

该架构作为基于准则和策略的新型多agent系统的实现模型,分为宏观调控层、微观行为层和连接层。

宏观调控层制定应用域E机构和相应的协同行为准则,作为宏观调控Aces开展服务协同的规范;微观行为层建立策略驱动的Ace 自主管理模式,去实现“宏观调控一微观行为”的映射;连接层支持宏观调控准则约束的实施。

实例分析表明,该架构使得自治个体agent能够遵守社交行为准则约束,从而agent的协作行为,进而多agent的协同行为变得可控、可预测、进而可信,在实践上解决了“可信”危机问题。

4)研究了多agent系统的运行机制问题,提出了基于协同网和适用情景的Web 服务自动组合方法。

Web服务的自动组合能依据商业需求实现服务的快速组装,是实现高性能VO的自组织能力的关键技术,同时也实现了VO作为自治计算系统所具有的自配置特性。

本文提出的基于协同网和适用情景的Web 服务自动组合方法采用拆分组合的思想。

它首先为用户期望的每一个目标服务输出生成完备协同网集,然后通过协同网的组合生成满足用户需求的大粒度组合服务,最后通过综合适用情景对组合服务进行选择,返回最佳组合服务。

实例分析表明,该方法具有搜索空间小、速度快和成功率高等特点,能较好的满足用户需求..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:图表目录
第1章 绪论
1.1课题背景、存在的问题和解决办法
1.2论文的内容与主要贡献
1.3文章结构
第2章 相关工作和基础理论
2.1面向服务的体系结构
2.1.1实现技术
2.1.2分析与小节
2.2自治计算
2.2.1自治计算的概念
2.2.2自治计算的体系结构
2.2.3自治计算的研究现状
2.2.4分析与小结
2.3 agent技术
2.3.1实现技术
2.3.2分析与小结
2.4基于准则的管理
2.4.1目前典型的准则实现方法
2.4.2分析与小结
2.5基于策略的管理
2.5.1目前典型的策略实现方法
2.5.2分析与小结
2.6本章小结
第3章 NPCD-Agent模型
3.1引言
3.2 BDI逻辑及其研究现状
3.3 NPCD-Agent模型
3.3.1 BNPCDGI的语法和语义
3.3.2 BNPCDGI的公理系统
3.3.3冲突消解规则
3.4实例分析
3.5相关工作比较
3.6本章小结
第4章 基于准则和策略的多agent协同理论
4.1引言
4.2形式化框架
4.2.1形式化语言LNPMCT
4.2.2派生算子
4.3多agent协作问题求解过程
4.3.1理性协作动机产生
4.3.2形成预备团队
4.3.3任务分解分配
4.3.4协商并签订合同
4.3.5形成团队
4.3.6契约执行
4.3.7异常处理
4.4实例分析
4.5相关工作比较
4.6本章小结
第5章 基于准则和策略的新型多agent系统架构
5.1引言
5.2新型多agent系统架构
5.3宏观调控层
5.3.1应用域E机构
5.3.2社交促进E机构
5.4微观行为层
5.4.1 agent体系结构
5.4.2策略驱动的Ace自主管理机制
5.5宏微连接层
5.5.1监控和仲裁机制
5.6相关工作比较
5.7本章小结
第6章 新型多agent系统运行机制之一:基于协同网和适用情景的Web服务自动组合
6.1引言
6.2服务和服务操作
6.3服务注册库和服务映射库
6.4协同网与完备协同网
6.5服务适用情景
6.5.1基于适用情景的相容匹配
6.5.2应用域共享本体论的构建
6.6基于协同网和适用情景的服务自动组合
6.6.1完备协同网自动建立
6.6.2服务自动组合
6.6.3组合服务自动选择
6.7实验与结果分析
6.7.1实验环境
6.7.2实验结果
6.7.3结果分析
6.8相关工作分析和比较
6.9本章小结
第7章 实例分析——知识供应测试平台
7.1目前知识供应实践中的若干困难
7.2解决方案—知识供应E机构
7.3基本定义语言
7.3.1领域概念化语言
7.3.2推理表示语言
7.3.3 E机构描述语言
7.3.4策略定义语言
7.3.5领域概念定义
7.4宏观调控层—知识供应E机构
7.5微观行为层—策略驱动ace体系结构
7.6应用分析——“可信”危机的解决
7.7本章小结
第8章 结论与展望
8.1本文工作总结
8.2未来工作展望
参考文献

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中图分类: > TP301 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 理论、方法

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