论文部分内容阅读
[摘 要]在多智能体决策信息系统中,多个智能单体能够得到集合应用,所以利用该系统能够有效提高信息分析和处理效率。就目前来看,该系统已经在多个行业得到了应用,并且取得了一定的应用效果。而物联网的发展,可以为该系统的应用提供更多的支持。因此,有必要在物联网环境下对多智能体决策信息支持技术展开研究,从而更好的提高各个行业的运营效率。
[关键词]物联网;智能体;信息支持
中图分类号:G250.72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0348-01
引言
由于传感网系统数量众多,通过收集各个传感网系统的感知信息查询接口参数,再根据多智能体的任务需求构建相应的查询请求是不可行的。因此在物联网环境中,对于面向实时决策的多智能体信息查询,存在着由高层语义描述的决策信息需求难以直接转化为面向感知节点的信息查询请求的问题。例如,一个智能体系统需要协调各个救援单位对某一建筑进行救火。对于“救火”这样一项复杂任务,现有的物联网服务系统无法直接给出完成任务所需信息。因此,如何建立有效的物联网信息查询机制、为基于物联网的多智能体决策系统提供必要的决策信息支持,成为一个关键的研究问题。
1 多智能体决策信息系统的特点
1.1 独立性
多智能体决策信息系统中分解的单个智能体都是独立的,其可以自主解决系统分解的单独问题,并通过推理和评估选择最合适的方案。每个智能体具有独立的进程,可以根据自身的运行方式工作。
1.2 关联性
多智能体决策信息系统中的单个智能体之间可以相互通信,协调分析系统分发的问题,寻求问题的解决策略。其支持分布式应用,易于系统拓展和灵活设计,可以通过不同的设计和计算机语言构成,这种关联性可以实现多层次的综合智能体。
2 物联网与多智能体决策信息系统
2.1 物联网
所谓的“物联网”,指的就是:将某一事物与另一种事物互相连接在一起的一个互联网系统,它是现代信息技术当中的重要组成部分之一。它的内在含义有两个,分别是:(1)物联网的核心以及其基础都是互联网,它同时也在是互联网的基础之上延伸和扩展出来的一种网络。(2)物联网的客户端延伸和扩展到了任何事物与事物之间,进行数据信息的交互和通信,也就是现在人们常说的“物物相息”。总的来说,物联网是通过智能感知、识别技术以及普适计算、广泛应用于网络的融合中,它因此也被人们称之为是“继计算机”。
2.2 多智能体决策信息系统
多智能体决策信息系统则是由多个智能体组合而成的系统,可以确保系统中每一个智能体都具有独立性和自主性,但是也能够实现各个智能体之间的相互通信和协调。而为了使系统的运行效率得到提高,还需要在物联网背景下进行面向对象的覆盖网络的建设,以便利用该网络实现对物联网中的事物信息的描述。
在多智能体系统完成一个抽象复杂任务的时候,需要大量物理世界的实时信息作为决策依据。而物联网可以被视为一个具备提供海量物理世界信息能力的数据库,因此,我们提出一个基于物联网的多智能体决策支持系统——Multi-Agent Decision Support System,簡称MADSS。MADSS的系统框架如图1所示。MADSS通过任务接口获得任务并传递给多智能体系统;多智能体系统根据知识库中的任务知识将待完成的抽象复杂任务分解为一系列耦合度较低的子任务集合;然后,将每个子任务安排给具体的智能体。
智能体在完成任务的时候需要感知物理世界的实时状态,并据此进行合理的决策。然而,由于智能体系统通常以高层语义形式(如描述逻辑)描述需要感知的环境状态,而对于物联网中海量的异构物联网实体(如网关、感知节点),一般仅能通过面向特定查询方式输出感知信息,因此,MADSS根据物联网资源的语义模型,构建一个面向物联网资源的语义覆盖网。该语义覆盖网通过基于本体的资源描述方法实现对物联网资源的个体属性和访问接口的统一描述,使多智能体系统可以通过分析语义描述获取相应的物联网资源。通过物联网语义覆盖网,多智能体系统可以将复杂任务分解为一系列简单任务,并从物联网中获取完成简单任务所需的实时感知信息。
能否从物联网中获取任务执行所需信息资源,决定了任务是否能被成功执行。因此,当进行任务分解时,多智能体系统需要确定物联网中的资源能否满足任务执行的信息需求。
3 物联网环境下多智能体决策信息支持技术
3.1 智能体模型的建立
在物联网环境下进行多智能体决策信息系统的建设,需要提供相应的支持技术。具体来讲,就是需要以面向对象为基础进行智能体模型的建立,从而实现对每个系统任务的合理分配和决策。从模型构建原理上来看,需要进行一个任务组织机制的组建,从而使系统硬件或软件实体按照系统实际需求进行恰当的子任务的分析、处理和决策。而在该模型中还含有较大的实体图,图中每个点都代表着一个子任务。利用该模型,可以将每个子任务都得到合理分解,并且对各个子任务之间的逻辑关联性进行解析。在此基础上,智能体决策信息系统就可以利用该模型将各个子任务直接分配给各智能体,并且进行任务间的逻辑关联性的保存,继而使任务子集的准确性和完整性得到保存。
3.2 树状模型的获取
在多智能体决策信息系统对任务资源进行分解时,也需要以物联网为基础。具体来讲,就是多智能体决策信息系统需要在数据库中进行与资源对应的数据信息的查找,然后将数据信息按照任务源概念进行分解。而经过分解,将得到一个倒置的树状模型。在此基础上,系统将在模型中进行查找,以便找到符合物联网语义的叶节点,并且据此进行数据库中是否有符合要求的资源对象的判断。而如果系统没能找到符合物联网语义的叶节点,系统就会输出“无查找可用资源”的信息。完成可用资源的查找后,系统需要将符合要求的叶节点的兄弟节点全面集合起来,从而使这些节点成为新的叶节点。然后,系统会在物联网语义中进行符合这一新的叶节点的资源的查找,并且对该叶节点在数据库中的资源对象进行查找。而通过反复重复之前的步骤,系统将能为树状模型的叶节点配备对应的资源对象[1]。在模型的根节点符合时空约束的情况下,其在数据库中也存在对应资源对象。如果符合这一要求,系统将完成任务查询与分解作业。分析这一过程可以发现,如果将物联网语义当成是实物主体,系统就能够在判断数据库中符合概念要求的事物资源时利用较小的概念资源。但是,由于物联网中的语义信息大多是分布式的存在形式,并且不同实物的本体种类不同,所以无法将物联网语义当成使独立个体进行系统任务分解和查询。因此,还需要将物联网看成是具有较多实物概念的整体,然后利用系统进行任务的查询和分解。
4 结论
总而言之,随着物联网技术和多智能体决策信息支持技术的发展,多智能信息决策系统也将得到进一步的完善。而应用该系统,可以使交通事故处理效率得到明显提高。因此,相信随着相关技术的发展,多智能体决策信息支持技术必将获得更好的应用前景。
参考文献
[1] 林声伟.浅谈物联网环境下多智能体决策信息支持技术[J].信息系统工程,2015,03:112.
[2] 姚玉献.物联网技术及其应用[J].电脑编程技巧与维护,2012年08期.
[关键词]物联网;智能体;信息支持
中图分类号:G250.72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0348-01
引言
由于传感网系统数量众多,通过收集各个传感网系统的感知信息查询接口参数,再根据多智能体的任务需求构建相应的查询请求是不可行的。因此在物联网环境中,对于面向实时决策的多智能体信息查询,存在着由高层语义描述的决策信息需求难以直接转化为面向感知节点的信息查询请求的问题。例如,一个智能体系统需要协调各个救援单位对某一建筑进行救火。对于“救火”这样一项复杂任务,现有的物联网服务系统无法直接给出完成任务所需信息。因此,如何建立有效的物联网信息查询机制、为基于物联网的多智能体决策系统提供必要的决策信息支持,成为一个关键的研究问题。
1 多智能体决策信息系统的特点
1.1 独立性
多智能体决策信息系统中分解的单个智能体都是独立的,其可以自主解决系统分解的单独问题,并通过推理和评估选择最合适的方案。每个智能体具有独立的进程,可以根据自身的运行方式工作。
1.2 关联性
多智能体决策信息系统中的单个智能体之间可以相互通信,协调分析系统分发的问题,寻求问题的解决策略。其支持分布式应用,易于系统拓展和灵活设计,可以通过不同的设计和计算机语言构成,这种关联性可以实现多层次的综合智能体。
2 物联网与多智能体决策信息系统
2.1 物联网
所谓的“物联网”,指的就是:将某一事物与另一种事物互相连接在一起的一个互联网系统,它是现代信息技术当中的重要组成部分之一。它的内在含义有两个,分别是:(1)物联网的核心以及其基础都是互联网,它同时也在是互联网的基础之上延伸和扩展出来的一种网络。(2)物联网的客户端延伸和扩展到了任何事物与事物之间,进行数据信息的交互和通信,也就是现在人们常说的“物物相息”。总的来说,物联网是通过智能感知、识别技术以及普适计算、广泛应用于网络的融合中,它因此也被人们称之为是“继计算机”。
2.2 多智能体决策信息系统
多智能体决策信息系统则是由多个智能体组合而成的系统,可以确保系统中每一个智能体都具有独立性和自主性,但是也能够实现各个智能体之间的相互通信和协调。而为了使系统的运行效率得到提高,还需要在物联网背景下进行面向对象的覆盖网络的建设,以便利用该网络实现对物联网中的事物信息的描述。
在多智能体系统完成一个抽象复杂任务的时候,需要大量物理世界的实时信息作为决策依据。而物联网可以被视为一个具备提供海量物理世界信息能力的数据库,因此,我们提出一个基于物联网的多智能体决策支持系统——Multi-Agent Decision Support System,簡称MADSS。MADSS的系统框架如图1所示。MADSS通过任务接口获得任务并传递给多智能体系统;多智能体系统根据知识库中的任务知识将待完成的抽象复杂任务分解为一系列耦合度较低的子任务集合;然后,将每个子任务安排给具体的智能体。
智能体在完成任务的时候需要感知物理世界的实时状态,并据此进行合理的决策。然而,由于智能体系统通常以高层语义形式(如描述逻辑)描述需要感知的环境状态,而对于物联网中海量的异构物联网实体(如网关、感知节点),一般仅能通过面向特定查询方式输出感知信息,因此,MADSS根据物联网资源的语义模型,构建一个面向物联网资源的语义覆盖网。该语义覆盖网通过基于本体的资源描述方法实现对物联网资源的个体属性和访问接口的统一描述,使多智能体系统可以通过分析语义描述获取相应的物联网资源。通过物联网语义覆盖网,多智能体系统可以将复杂任务分解为一系列简单任务,并从物联网中获取完成简单任务所需的实时感知信息。
能否从物联网中获取任务执行所需信息资源,决定了任务是否能被成功执行。因此,当进行任务分解时,多智能体系统需要确定物联网中的资源能否满足任务执行的信息需求。
3 物联网环境下多智能体决策信息支持技术
3.1 智能体模型的建立
在物联网环境下进行多智能体决策信息系统的建设,需要提供相应的支持技术。具体来讲,就是需要以面向对象为基础进行智能体模型的建立,从而实现对每个系统任务的合理分配和决策。从模型构建原理上来看,需要进行一个任务组织机制的组建,从而使系统硬件或软件实体按照系统实际需求进行恰当的子任务的分析、处理和决策。而在该模型中还含有较大的实体图,图中每个点都代表着一个子任务。利用该模型,可以将每个子任务都得到合理分解,并且对各个子任务之间的逻辑关联性进行解析。在此基础上,智能体决策信息系统就可以利用该模型将各个子任务直接分配给各智能体,并且进行任务间的逻辑关联性的保存,继而使任务子集的准确性和完整性得到保存。
3.2 树状模型的获取
在多智能体决策信息系统对任务资源进行分解时,也需要以物联网为基础。具体来讲,就是多智能体决策信息系统需要在数据库中进行与资源对应的数据信息的查找,然后将数据信息按照任务源概念进行分解。而经过分解,将得到一个倒置的树状模型。在此基础上,系统将在模型中进行查找,以便找到符合物联网语义的叶节点,并且据此进行数据库中是否有符合要求的资源对象的判断。而如果系统没能找到符合物联网语义的叶节点,系统就会输出“无查找可用资源”的信息。完成可用资源的查找后,系统需要将符合要求的叶节点的兄弟节点全面集合起来,从而使这些节点成为新的叶节点。然后,系统会在物联网语义中进行符合这一新的叶节点的资源的查找,并且对该叶节点在数据库中的资源对象进行查找。而通过反复重复之前的步骤,系统将能为树状模型的叶节点配备对应的资源对象[1]。在模型的根节点符合时空约束的情况下,其在数据库中也存在对应资源对象。如果符合这一要求,系统将完成任务查询与分解作业。分析这一过程可以发现,如果将物联网语义当成是实物主体,系统就能够在判断数据库中符合概念要求的事物资源时利用较小的概念资源。但是,由于物联网中的语义信息大多是分布式的存在形式,并且不同实物的本体种类不同,所以无法将物联网语义当成使独立个体进行系统任务分解和查询。因此,还需要将物联网看成是具有较多实物概念的整体,然后利用系统进行任务的查询和分解。
4 结论
总而言之,随着物联网技术和多智能体决策信息支持技术的发展,多智能信息决策系统也将得到进一步的完善。而应用该系统,可以使交通事故处理效率得到明显提高。因此,相信随着相关技术的发展,多智能体决策信息支持技术必将获得更好的应用前景。
参考文献
[1] 林声伟.浅谈物联网环境下多智能体决策信息支持技术[J].信息系统工程,2015,03:112.
[2] 姚玉献.物联网技术及其应用[J].电脑编程技巧与维护,2012年08期.