救援仿真機器人中的多智能體協(xié)作研究.pdf

1、近年來自然災害頻發(fā)，災難所帶來的危害嚴重影響到人民的生命和財產安全，引起了全社會的廣泛關注。RoboCup救援仿真系統(tǒng)通過計算機模擬現(xiàn)實中的城市災難場景，通過仿真機器人來完成災難救援工作，將災難損失降到最低，其目的是為了將機器人技術更好的應用于災難救援中。RoboCup救援仿真目前已應用于城市災難應急指揮系統(tǒng)中，能夠為城市中的突發(fā)事件處理提供決策支持，因而其研究具有重大的價值和意義。
　　RoboCup救援仿真機器人系統(tǒng)中提供了六

2、種類型智能體：警察，消防員，醫(yī)療隊，警察局，醫(yī)院和消防站。每種智能體均有多個實例，因此RoboCup救援仿真機器人系統(tǒng)中存在同構智能體之間的相互協(xié)作。同時各智能體之間需要相互配合，所以RoboCup救援仿真機器人系統(tǒng)中還存在異構智能體之間的相互協(xié)作。本文以RoboCup救援仿真機器人系統(tǒng)為研究平臺，研究救援仿真機器人系統(tǒng)中的多智能體協(xié)作方法。將智能體決策過程中面臨的多個任務視為多個目標，而智能體的任務選擇問題則演變成了多目標的優(yōu)化問題。

3、本文的主要內容如下：
　　(1)基于二進制粒子群優(yōu)化的多智能體協(xié)作研究
　　對救援仿真機器人的決策過程中面臨的多種任務進行救援效果評價，以智能體是否選擇執(zhí)行該任務為優(yōu)化目標。構建粒子維度為任務總數(shù)的粒子群，通過粒子群優(yōu)化方法得出最佳的任務選擇方案。由于任務是否被執(zhí)行只存在是或者否兩種狀態(tài)，所以采用二進制粒子群來實現(xiàn)優(yōu)化過程。
　　(2)基于多評價函數(shù)且?guī)Ъs束的混合粒子群優(yōu)化方法的多智能體協(xié)作研究
　　二進制粒子群

4、優(yōu)化算法在解決多智能體協(xié)作問題時，若任務數(shù)過大時將導致粒子維度過大無法及時收斂，且評價任務救援效果時以人為的經驗為主，粒子群的適應函數(shù)單一造成了評價不足。為了使得粒子群優(yōu)化方法能更好的應用于多智能體協(xié)作中，本文采用多種適應函數(shù)來分別評價同構智能體的任務選擇，同時在各異構智能體之間的相互協(xié)作和約束關系的基礎上，采用約束函數(shù)來計算各適應函數(shù)之間的關系。最終使用救援仿真系統(tǒng)的評分函數(shù)作為粒子群的群體適應函數(shù)，從而解決了適應函數(shù)單一的問題。同時