生产系统建模与仿真 教学课件 作者 周泓 第九章.pptx

《生产系统建模与仿真 教学课件 作者 周泓 第九章.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、SC5主编第九章9.1　基于多主体的建模与仿真技术9.2　基于jES平台的生产系统建模与仿真分析9.1　基于多主体的建模与仿真技术9.1.1　主体的概念9.1.2　多主体系统与多主体仿真9.1.3　多主体仿真建模的基本过程9.1.4　多主体仿真平台介绍9.1.1　主体的概念目前已经得到了人们一致公认的四个基本特征，如下：①自治性。这是Agent最本质的特征之一。Agent能够在没有人或其他Agent直接干预的情况下运作，而且对自己的行为和内部状态具有一定的控制能力。②反应性。Agent能够及时地感知其所处的环境的变化，并作出响应。③社会性。社会性也称为交互

2、性或可通信性，是指Agent能够通过某种通信语言，与其他Agent进行信息交互。④能动性。Agent不仅能够简单地对环境作出反应，而且还能够积极主动地作出一些以目标为导向的行为。9.1.2　多主体系统与多主体仿真图9-1　Multi-Agent系统的一般结构注：资料来源于宣慧玉和张发(2008)。9.1.2　多主体系统与多主体仿真从某种意义上来说，可以将Multi-Agent系统看做是对社会智能的一种抽象，它具有以下几个主要特点：①有限视角，即每个Agent都面临不完全的信息，或具备有限的能力。②没有系统全局上的控制。③Multi-Agent系统中的数据是

3、分散式的。④计算具有异步性的特征。9.1.3　多主体仿真建模的基本过程图9-2　Multi-Agent仿真的基本过程注：资料来源于张发、宣慧玉和赵巧霞(2009)。9.1.3　多主体仿真建模的基本过程9.1.3　多主体仿真建模的基本过程9.1.4　多主体仿真平台介绍1.Swarm2.Repast3.MASON4.NetLogo1.SwarmSwarm是由美国圣塔菲研究所(SantaFeInstitute)的Swarm开发组(SwarmDevelopmentGroup，SDG)推出的用于Multi-Agent仿真建模的一组标准计算机软件工具集。Swarm以建

4、立一套标准的程序库为目的，用来分析社会科学和自然科学领域的复杂系统。2.RepastRepast的全称为RecursivePorousAgentSimulationToolkit，是美国芝加哥大学社会科学计算研究中心研制并推出的一种Multi-Agent仿真建模工具。3.MASONMASON的全称为Multi-AgentSimulatorofNeighborhoodsorNetworks，即Multi-Agent邻域或网络仿真，是美国乔治梅森大学采用Java语言开发的一组离散事件Multi-Agent仿真核心库。4.NetLogoNetLogo的主要功能有

5、：①NetLogo编程语言支持Agent操作和并发运行，每个Agent可以在二维的网格空间中自主行动，所有Agent并行异步更新，整个系统随时间的推进而动态地变化。②允许用户采用命令行或通过可视化控件进行仿真控制，如仿真初始化、启动、停止、调整仿真运行速度等。③提供了多种手段实现仿真运行监视和结果输出。④提供了一个实验管理工具BahaviorSpace，通过设定仿真参数的变化范围、步长、输出数据等，实现对参数空间的抽样或穷举，自动管理仿真运行，并记录结果。⑤NetLogo可直接进行系统动力学建模仿真。4.NetLogo⑥提供了分布式仿真工具HubNet，实

6、现模型服务器和客户端之间的通信。多个参与者可以通过计算机或计算器分别控制仿真系统的一部分，实现参与式仿真。⑦NetLogo收集了涵盖数学、物理、化学、生物、计算机、经济和社会等众多领域的复杂系统经典模型，建模人员可以通过阅读经典实例的程序代码来学习相关技术，或者在研究相关问题时以此为基础进行扩展或修改，大大降低了技术难度，减少了工作量。9.2　基于jES平台的生产系统建模与仿真分析9.2.1　jES概述9.2.2　应用案例9.2.1　jES概述jES未来的应用，将循着以下三个方向发展：①借助于What-If分析以及如遗传算法和分类系统等软件计算工具对企业进

7、行优化。②通过构造人工主体来表示现实中的主体，研究人与模型之间的交互，运用仿真器进行实验分析，研究组织中人的行为；或者针对决策所造成的影响，对组织中的人员开展培训。③理论上的规范性分析。图9-3　jES“自底向上”的建模思想注：资料来源于SwarmDevelopmentGroup(2000)。9.2.1　jES概述③理论上的规范性分析。图9-4　jES的体系架构9.2.1　jES概述①行为主体：“谁来做”的问题(the“whichisDoingWhat”side，DW)，即一种特定类型的生产机构——生产单元(Unit)。生产单元隶属于特定的企业组织，每一生

8、产单元可以用来实现为完成产品订单所必需的某一个加工步骤。②行为客体