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1、基于多智能体仿真平台Swarm的研究综述刘荣添叶民强(华侨大学数量经济与技术经济研究所，福建泉州，362021)摘要：Swarm是美国桑塔费研究所(SFI)研发的-种基于复杂适应系统发展起来的支持洎下而上诚称“慕于过程,啲建模工具集，其核心是提供-个面向对象的框架，研究仿真屮柑耳作用的智能体和其他对象的行为。近几年來，Swarm倍受国内外许多领域右家学者的极大关注。通过对国内外基于智能体仿真平台Swarm应用研究进展的综述，为我们进…步开展Swarm应用研究构筑基础框架，也希望能为Swarm兴趣者提供参考依据。关
2、键词：Swarm；复杂适应系统(CAS)；多智能体仿真；研究综述Swarm是美国新墨西哥州的桑塔费研究所(TheSantaFeInstitute,SFI)1994年起开发的…个面向对象程序设计(OOP)的多智能体仿真软件工具，是…种慕于复杂适应系统(complexadaptivesystem,CAS)发展起来的支持泊下而上'或称“基丁过程"的建模工具集［1］。SFI的Swarm开发组定义Swarm为用于复杂自适应系统仿真的多智能休平台。［2-3］在短短十多年内，基于Swarm仿真平台的应用研究，得到迅速的发展，所
3、涵盖的研究涉及经济学、金融学、政治学、社会学、牛物学、牛态学、物理学、地理学、军事以及计算机科学等许多领域。—、CAS理论SFI开发Swarm的忖的是通过科学家和软件工程师的合作制造一个高效率、可信、可重复使用的软件实验仪器，用来帮助科学家们分析复杂适应系统(ComplexAdaptiveSystem,简称CAS)。而所谓的复杂适应系统是指经济、牛态、免疫系统、胚胎、神经系统及计算机网络等系统的统称，［4］它是由遗传算法(GeneticAlgorithms,简称GA)的创始人霍兰(J.Holland)J-1994
4、年在SFI成立十周年时正式提出的，也迅速引起国内外学术界的极大关注，并被尝试用于观察和研究各种不同领域的复杂系统，成为当代系统科学引人注H的一个热点［5］°CAS理论的最人贡献在于其提供了…种“自下而上”或称■基于过程”的建模研究方法，通过仿真重现真实世界的复杂现象。其核心思想是“适应产牛复杂性”，卞要体现在四个方ffl：①智能体(Agent,亦称代理人)是主动的、活的实体，这也正是CAS理论区别丁-其它建模方法的关键所在；②智能体与智能体、智能体与环境之间的相互影响和作用(即适应性)是系统演化的主要动力源；③将
5、宏观和微观有机地联系起来；④引入随机因索的作用，使它具有更强的描述和表达能力。［6］半然，适应性是产牛复杂性的机制之…，但不是唯•來源。所以，与关于复杂系统的其它理论相比，CAS理论有三个显著的特点，BP：CAS理论恢复了古代系统思想强调的活力观；CAS理论对丁宏观与微观2间的联系，给出了新的认识角度-涌现(Emergence):CAS理论具有鲜明的可操作性，为进•步研究创造了十分有利的条件。CAS理论的产牛与遗传算法紧密联系在•-起，充分吸收了计算机科学与技术的成果，特别是人工智能和计算机模拟的结果，具有鲜明的
6、可操作性［5］。H前，基于多智能体(Multi・Agenf)的仿真模拟软件比较多，相对有影响力的如美国西北大学网络学习和计算机建模屮心的NetLogo,美国麻省理工学院多媒体实验室的StarLogo,芝加哥大学社会科学计算实验室开发研制的Repast,美国爱荷华州、'/：大学的McFadzeanStewart和Tesfatsion开发的TNGLab,意大利都灵大学PietroTerna开发的企业仿真项HjES,美国彳I」鲁金斯研究所MilesT.Parker开发的Ascape,以及美国桑塔费研究所的Swarm［6
7、］o本文不对相关的软件进彳亍比较分析，而是侧重于综述Swarm的研究进展，这是由J-Swarm发较早，并且得到更为广泛的应用，它可以使建模者把注意力更多地集屮在自身专业领域，而不必花费够多的时间去编写软件。而且，-我相关软件,如PietroTerna开发的jES［7］是基于Swarm开发的，而Repast具有与Swarm相似的功能和界面。Swarm是…组软件库的集合，建模者可以像堆积木(Buildingbricks)…样建造基丁-智能体的仿真模型。1995年，SFI发布Swarm第一个Beta版，采用Object
8、ive-C和Tk/Tc1语言编写，只能在XWindows和Unix操作系统下运彳亍；1997年1刀，发布了Swarm1.0版本，该版本能在Solaris和Linux操作系统上运行；1998年4月,发布了Swarm1.1版本,由于引入CygnusWin32包,解决了Swarm不能在Windows95/98/NTI:运行的问题；［8］1999年年底,Swarm2.0和2.0.
