基于多agent的生产计划与调度系统研究与开发

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1、基于多Agent的生产计划与调度系统研究与开发摘要多Agent是多学科相融合、具有很高实用价值的研究领域，是当前人工智能领域的研究热点。生产调度位于CIMS体系结构的中间层，是实施CIMS的关键。在实际制造系统开放的、动态的环境r，生产调度问题不仅是具有NP难度的组合优化问题，而且呈现极强的动态性，借助多Agent的自治性和合作能力为解决动态的、复杂的调度问题提供了可能。本文系统地阐述了多Agent理论及其在生产调度中的应用，通过多Agent技术，把计划分配与任务调度有机的结合起来，实现整个系统的计算机集成。具体研究工作包括以下几个方面：1．通过对目前较为流行的合同网协议的分析，指出，

2、合同嗍协议存在通讯量大、协商效率低等缺点，并提出了一种改进的合同网模型用以解决分布式车间的计划分配问题。2．把蚁群算法应用于Job．shop调度问题。提出了一种基于工序的蚂蚁遍历方法，并对挥发系数引入了一个自适应过程，通过解的特征自动的来调整挥发系数。3．通过把蚁群算法与强化学习相结合，提m了一种基于自适麻Agent的车间调度方法。当生产环境发生变化时，蚂蚁会根据历史奖励和立即奖励情况进行决策，实现任务在机器资源上的分配。l4．总结了前人的研究成果，将遗传算法和神经网络等算法与本文所研究的蚁群算法、强化学习算法一并封装成‘个调度算法席，通过改进的合同网协议把整个系统连接起来，完成生产计

3、划与调皮系统的开发。关键词：智能体，生产调度，蚁群算法，强化学习IlRESEARCHANDDEVELOP～ⅡNT0FPRODUCTIONPLANNINGANDSCHEDULINGSYSTEMBASED0NMUITI．AGENTABSTRACTMulti··Agenttechnologyismulti·-subjectcrossedresearchfieldanditsapplicationshowsthehighvalue．Itisthehotspotintherecentstudyonartificialintelligence．AsthemiddlelayerintheCMIS，p

4、roductionschedulingisthekeyoftheCIMS．Undertheopenanddynamicenvironmentofrealmanufacturesystem，itistheNPhardcombinatoriaoptimizationproblemanditalsobehavesgreatlydynamiccharacteristicsWiththeautonomousandcooperativeabilityoftheMulti—Agent，itispossibletosolvethecomplexanddynamicschedulingproblemIn

5、thispaper,theMulti—Agenttechnologyanditsapplicationintheproductionschedulingwereintroduced．TheplansdistributingandassignmentsschedulingwereintegratedintothewholesystembyMulti-Agenttechnology．Themainresearchworkisdescribedasfollowing1．Thepopularcontractnetprotocolwasanalyzed．Thenthedisadvantagesw

6、erepresented，whichwerecrowdingcommunicationandⅡIthelownegotiatingefficiency．Finallyanewimprovedcontractnetmodelwasproposedtosolveproblemofdistributedshopplanning2．Antcolonyalgorithmwasusedtosolvejob-shopschedulingproblem．Anewwayofantcrawlingwasproposed．Intermofcharacteristicofsolutions，anadaptiv

7、eadjustmentprocessofthqvolatilitycoefficientwasintroduced．3．Combiningantcolonyalgorithmandreinforcementlearning，anewjob—shopschedulingalgorithmbasedonanadaptiveagentwasproposed．Whenproductionenvironmentchanged，theartificiala