目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 復雜性科學及其發(fā)展 1
1.1.1 復雜性科學 1
1.1.2 復雜性科學研究進展 3
1.2 復雜系統(tǒng)主要研究方法 6
1.2.1 傳統(tǒng)的研究方法 6
1.2.2 計算機模擬方法 7
1.3 跨流域調水系統(tǒng)復雜性 11
1.3.1 跨流域調水系統(tǒng)特征 11
1.3.2 水資源系統(tǒng)的復雜性 12
1.3.3 南水北調東線工程調度系統(tǒng)復雜性 13
參考文獻 16
第2章 復雜適應性系統(tǒng)(CAS)理論及建模方法 21
2.1 復雜適應性系統(tǒng)原理 21
2.1.1 CAS概念 21
2.1.2 CAS特征與機制 21
2.1.3 CAS主要特點 24
2.2 復雜適應性系統(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的復雜適應性系統(tǒng)建模方法 30
2.3.1 復雜系統(tǒng)建模與應用軟件建模的比較 30
2.3.2 CASSM方法的建模階段及描述元素 31
2.3.3 CASSM擴展圖例 32
2.3.4 建模步驟和流程 34
參考文獻 36
第3章 多Agent系統(tǒng)相關理論 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的特征及結構 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自主性的實現 46
3.2.4 BDI模型的形式化描述 47
3.3 Agent慎思結構模型 48
3.3.1 基于謂詞邏輯的慎思結構模型 48
3.3.2 基于實用推理的慎思結構模型 50
3.4 多Agent間交互及協調機制 53
3.4.1 多Agent間的交互關系 53
3.4.2 多Agent間的合作與協調 56
3.4.3 多Agent合作與協調機制 57
參考文獻 58
第4章 復雜適應性系統(tǒng)Agent仿真方法 62
4.1 仿真Agent及混合結構模型 62
4.1.1 軟件Agent和仿真Agent 62
4.1.2 混合結構模型 64
4.1.3 基于知識的控制層結構 65
4.1.4 反應層和交互管理部件 65
4.2 仿真Agent抽象結構模型 68
4.2.1 仿真Agent抽象結構 68
4.2.2 仿真Agent抽象環(huán)境與行為結構 69
4.3 仿真Agent慎思結構模型 70
4.3.1 仿真Agent實用推理模型結構 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驗驗證 78
4.4 仿真Agent學習器研究與設計 82
4.4.1 機器學習與Agent學習 82
4.4.2 基于多重免疫的改進遺傳算法學習層模型 83
4.4.3 學習層MIGA算法的實驗及結果評價 88
4.5 仿真系統(tǒng)中的多Agent協調模型 90
4.5.1 多Agent協調模型 90
4.5.2 多Agent協調的交互過程 91
參考文獻 92
第5章 基于CAS的跨流域調水系統(tǒng)建模 96
5.1 跨流域調水系統(tǒng)特性分析 96
5.1.1 外部環(huán)境與調水管理系統(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 跨流域調水組織管理 101
5.3 跨流域調水系統(tǒng)建模要素識別 102
5.3.1 系統(tǒng)的實體分類及交互關系 102
5.3.2 跨流域調水系統(tǒng)宏觀結構 103
5.4 跨流域調水系統(tǒng)概念模型 104
5.4.1 功能層次劃分及實體聚集 104
5.4.2 交互關系及跨流域調水概念模型 105
5.5 基于合同網的多Agent間合作模型 106
5.5.1 仿真系統(tǒng)中多Agent間的交互關系 106
5.5.2 基于合同網的多Agent合作模型 107
5.5.3 Consumer-Supplier合同網交互的實現 110
參考文獻 111
第6章 跨流域調水多Agent仿真114
6.1 跨流域調水系統(tǒng)仿真目標 114
6.1.1 系統(tǒng)研究邊界 114
6.1.2 邊界內的自然及社會特征 115
6.1.3 仿真系統(tǒng)的研究目標 116
6.2 仿真模型概化及模型的空間時間結構 118
6.2.1 仿真模型概化原則及假設 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 仿真模型時間調度與運行日歷 121
6.3 仿真系統(tǒng)的實體分類及交互關系 122
6.3.1 系統(tǒng)中實體的分類及特征 122
6.3.2 仿真系統(tǒng)中實體間交互關系 124
6.4 用水實體行為 125
6.4.1 農業(yè)用水實體 125
6.4.2 居民生活用水實體 128
6.4.3 工業(yè)用水實體 130
6.5 管理實體行為 132
6.5.1 調水管理實體 132
6.5.2 供水管理實體 134
6.5.3 政府實體 136
6.6 監(jiān)測實體行為 137
6.6.1 降水模擬實體 138
6.6.2 河道、湖泊監(jiān)測實體 139
參考文獻 141
第7章 仿真系統(tǒng)設計及仿真實驗 143
7.1 基于Agent的仿真平臺 143
7.1.1 基于Agent的仿真平臺選擇 143
7.1.2 Swarm仿真平臺 143
7.1.3 基于Swarm的仿真軟件結構 144
7.2 Swarm仿真軟件的設計與實現方法 145
7.3 仿真系統(tǒng)軟件設計 145
7.3.1 仿真系統(tǒng)結構 145
7.3.2 仿真系統(tǒng)設計 146
7.4 仿真軟件運行及結果 150
7.4.1 仿真實驗背景描述 150
7.4.2 仿真系統(tǒng)指標體系及仿真情境設計 150
7.5 仿真實驗與結果分析 152
7.5.1 仿真實驗說明 152
7.5.2 實驗結果與分析 153
參考文獻 162
索引 165