2.1.3面向Agent的程序设计(AOP )

硕}交论

基十 M S A的多移动机器人的协作问题研究

2 .面向A et .3 1 gn的程序设计 ( O ) A P上 世纪 9 0年代， hh 1提出了面向 Ae的程序设计概念 (O Soa" m1 gt n APA e -rn d g m i )以区别当时流行的面向对象的程序设计 ( O gnOi t P r mn t ee r a g o OP Oj t rnd r mn)其主要思利用A e理研究的能 b cOit P g m i。 e- ee r a g o想是 g t论提出表示 n A e性质的意识态度来直 gn t接设计A e并对A e编程。根据A et概念和 gt n gt n gn的特性，A P与 O P具有以下的区别： O O A P是 O P在人工智能领域中的提高和扩展，在 O P中，基本实体是对 O O O

象，它是一种集操作行为和数据结构以及状态变量的继承、封装为一体的软件抽

象，是一种被动的实 ( sv ei)而Ae则是A P基本体 p se t, g t ai n y t n O的元素，是一种卞动的实体 ( te i)具有数据结构表T心智概念和心智决定的 ai e t, cv n y t行为，能进行知识级的通信和协作，能够对外来事件进行推理和主动采取行为进行反映。对象的行为受到外来因素的控制，没有外来的刺激，不会采取动作，只是被

动的接受消息，根据消息来调用方法， g t而A e则具有自 n主性，能主动根据外来的变化调整自身的信念和行为做出合理的反映，不同于对象对请求的响应处理，

A e可以 g t根据自 n身的状态选择拒绝或者执行某个任务。另外，相对十对象，g t Ae n具有更大的适应能力能适合于不同模型的求解，并能组织多个Aet g形成联盟进 n行任务的协作求解。

2 . 2多A et g n系统 ( A ) M SM S协作求解问 A的题的能力超过单个A e, g t这是M S n A产生的最直接的原因。导致M S A研究逐渐兴起的其他原因还包括1.己 2与有系统和软件的互操作； 0 1求解那些数据、能力和控制具有分布特性的问题以及提高系统的效率和鲁棒性等。

2 .MA概念 . 1 S 2MA S是人工智能和分布式计算技术相结合的产物，它的研究历史最早可以

追溯到 8年代的Ats 0 c r模型，接着是 Dv和 S i提出的合同网协议。合同 o ai mt s h网协议至今仍被认为是关于通信和 MA协商研究的经典工作。 S

J ng2 e is1 M S为

一松散祸智能共同作以 nn[认为 A 1个合的体工求解超越单个A et gn能力的网这些A e在物理上或者逻辑上络。 gn t是分散的，为了共同完成某个仟务或达到某些目标，遵循一定的协议而联系在一起。我们u以把 MA理解 j S

硕}文论

基于 MA的多移动机器人的协作问题研究 S

为一个为了解决单个Ae难以 g t解决的任务，多个独立问 n复杂山具有题解决能力和社会交互能力的A et g构成的 n分布式处理系统。在此系统中， gn需要通过 Ae t协作和通信来获得共同的目标。

与单个 A n相比， A具有成员A et et g MS gn不具备全局的信息和个局问题求解能力、不存在全局控制、数据分散化和计算过程异步的特点。

2 .MA .2 S的主要研究内容 2在 MA S理沦中，关于 MA S体系结构及其协作机制的研究是处于核心的问

题。协作的目的是为了合理的分配资源，消除单个A e之间为了 gn t达到日标而制定的行为之间的冲突，通过合理的安排以提高问题处理的效率和减少重复的行为

以完成任务的求解。因此研究如何将多个A e组织为一个群体并使各个A et gt n g n有效地进行协调合作，从而产生总体解决问题的能力具有重要的理论和现实意义。

MS A的主要研究内容集中在以卜几方面： g t A e结构和多A e组织结构和 n gt n模型的计、 g t设 Ae协作策略、和机制的 n模型研究、 g t通信机制的 Ae的 n研究等。通信是实现 A e之间相互协作的基础。 g t gt n A e间的通信涉及到A e之间的物 n gt n理形式， g t Ae通信语言理解成等。文主要 n的和生木研究多Ae机器人系 gt n统成员之间的协作策略问题，对其体的通信方式小作详细阐述。

2 .1多A et .2 2. g n组织结构和模型MS 个Ae及其所处 A是有多 g t n环境构成的。个Ae的单 g t模型和结构对多 n A et g系统的影响很大。多A e系统中的模型是指一个A e对其它A et n gn t gt n g的 n建模，即如何在一定的抽象层次上描述关于其它 A e的知识。 gt n这是多 Aet gn推理和协作的基础。 g t具有意图的将Ae视为 n智能系基于思状态的A e统，维 gt n建模成为研究的主流。借鉴人类思维建立 A e的 B I g t D模型， n进而向多 A e gt n扩展，社会承分析诺和联

合意图概念，多Ae群体的B I等研究 g t n D模型。MA S有二种组织结构：集中式、分布式、混合式。其中混合式又有两种形

式，如图2所示， . 6其中.代表管理服务机构，O代表A e成员。 gt n管理服务机

构在于式合构中，要责以任务2建统 g t存集中和混式结卞负下 1:立系和Ae成员 2 1 n的模型、任务的分配和管理、共享资源的管理和监控、 g t之间的 A e成员 n协调、系统宏观一致性以及冲突检测和消解、成员行为和系统安全性监测及控制、自我学习和完善等。