多agent分布式海洋空间数据集成框架及任务分配机制研究

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1、学校代码：研究生学号：10264M090501537上海海洋大学硕士学位论文多Agent分布式海洋空间数据集成题目：框架及任务分配机制研究Researchofdistributedframeworkandtaskallocationmechanismfor英文题目：marinespatialdataintegrationbasedonMulti-Agent专业：计算机应用技术研究方向：智能信息处理姓名：陈文娜指导教师：苏诚二〇一二年一月五日上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在

2、导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保

3、密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：□指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注刘广钟上海海事大学教授主席袁红春上海海洋大学教授委员吴开军上海海洋大学教授委员郑永德上海海洋大学工程师秘书答辩地点信息学院306答辩日期2012/01/05上海海洋大学硕士学位论文多Agent分布式海洋空间数据集成框架及任务分配机制研究摘要随着全球信息化时代的到来，信息技术为人类全面准确而深入地认识和了解海洋提供了可行的技术支撑，一定程度上提高了海洋空间数据的应用需

4、求，但技术手段的多样及数据量的不断壮大给海洋空间数据集成带来了极大的挑战。一方面，不同部门的海洋地理信息系统造成了海洋数据在时空、语义等方面的多源异构性，给数据共享集成带来困难；另一方面，海洋空间数据复杂而专业的处理方式，需要集成处理具有自动化、智能性及可扩展性。因此，需要实现一种适应于“数字海洋”的空间数据集成体系，使其能够在提升海洋空间数据集成效率的基础上，加快海洋信息更新速度、降低海洋数据产品生产成本、提高海洋数据质量、为海洋相关研究提供支持，从而提高“数字海洋”的整体应用水平，是实现我国海洋领域信息化、智能化的关键。然而，国内外对于海洋空间数据集成技

5、术的研究主要是针对各海洋领域数据特点或者自身应用需求进行的，且多数研究对于集成处理过程中的自动化、智能化和可扩展性考虑不足，并多注重最终的集成效果，而很少考虑集成过程中的效率问题。同时，在国外研究中发现，影响空间数据集成效率的关键问题是在空间数据查询选择，即集成任务分配过程中。因此，如何快速有效地从海量分布式数据中寻找到合适的海洋空间数据进行相应的集成处理，也成为分布式海洋空间数据集成中的一个亟待解决的问题。针对这些问题，本文将多Agent技术引入，对海洋空间数据集成框架及其中的任务分配机制进行了相应的研究。具体工作主要包含以下几个方面：1）构建了基于多Ag

6、ent的分布式海洋空间数据集成体系框架通过对海洋空间数据集成过程分析，本文利用多Agent技术的分布式计算机及协作能力，构建了基于MAS的分布式海洋空间数据集成体系框架。在该体系框架中，以任务分配为核心，遵循规范标准，对数据节点中的数据资料进行相应的查询选择，最终确定任务分配方案并发布给相应数据节点。而各海洋数据节点，即海洋数据存储的相关部门，按照任务通知书规定，根据本地资源情况I上海海洋大学硕士学位论文自主完成其内部的数据预处理工作，解决了大量数据集中处理造成的阻塞问题，提高了集成效率。该体系包含4类计算Agent，通过其相互之间的协同合作完成整个海洋空间

7、数据集成处理。2）设计了分布式海洋空间数据集成任务分配机制任务分配问题是分布式海洋空间数据集成中的核心，其作为影响集成效率的关键环节，包含了初始任务分析、分解、数据节点选择等问题。在研究任务分配问题的过程中，本文利用海洋空间数据的分布式区域管理特点，改进Davis和Smith的传统合同网协议的广播式招标方式，并在其中加入时间粒度、空间尺度等因素设计了一种分布式海洋空间数据集成任务分配机制。通过仿真实验，与传统合同网协议在会话次数及耗时上进行比较分析，验证了该机制的有效性。3）构建了基于多Agent的海洋空间数据集成原型系统本文提出了基于多Agent的海洋空间

8、数据集成原型系统的总体结构和技术体系架构。在总体结构