發(fā)布時間：2017-12-29 05:30

  本文關鍵詞：基于多智能體的生化檢測過程協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的研究　出處：《華南理工大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 智能體 多智能體系統(tǒng) 生化檢測 動態(tài)協(xié)商 合同網(wǎng)協(xié)議

【摘要】：生化檢測設備是一種用于檢測、分析生命化學物質(zhì)的臨床診斷儀器。它可替代人工操作完成加樣、溫育振蕩、洗板、檢測等生化檢測過程中的檢測步驟。該設備由加樣臂、機械臂、溫育振蕩器、洗板機、檢測儀五個子設備模塊組成。通過對各子設備的協(xié)調(diào)控制可以實現(xiàn)生化檢測過程中檢測工序的自動處理。顯然,要想提高該設備的工作效率和自動化程度就得對其協(xié)調(diào)控制過程展開研究。在系統(tǒng)分析了生化檢測設備的功能組成以及運作過程之后,本文將生化檢測過程的協(xié)調(diào)控制問題劃分為任務調(diào)度優(yōu)化和設備動態(tài)協(xié)調(diào)兩方面。常規(guī)的靜態(tài)調(diào)度算法往往無法很好的解決此類問題,因此,本文引進了多智能體技術,建立了基于多智能體的生化檢測過程協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。利用多智能體系統(tǒng)的分布式求解特性,可以將具有NP復雜度的檢測任務分解為相對簡單的子任務,從而完成檢測任務的調(diào)度優(yōu)化。通過智能體間的協(xié)商與合作可以實現(xiàn)設備的動態(tài)協(xié)調(diào),保證設備的穩(wěn)定、持續(xù)運行。據(jù)此,本文的研究工作主要包括以下幾方面:1.系統(tǒng)分析了智能體的概念、特性和分類,以及多智能體系統(tǒng)的特點、通信方式以及協(xié)作方式,為建立基于多智能體的生化檢測過程協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提供理論基礎。2.深入分析了生化檢測設備的關鍵問題,指出生化檢測過程多約束、動態(tài)等特點,明確了問題的約束條件。確定以總完成時間為優(yōu)化目標,兼顧設備穩(wěn)定性和負載均衡性,建立了多智能體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)模型。該模型采用軟件智能體,將參與生化檢測的對象抽象為管理Agent、協(xié)調(diào)Agent、項目Agent、同類資源Agent、設備Agent和應急Agent。結(jié)合約束條件和優(yōu)化目標,詳細設計了各Agent的功能、結(jié)構。3.為提高系統(tǒng)的整體性能和問題求解能力,選擇合同網(wǎng)協(xié)議作為智能體之間的協(xié)作策略。對于傳統(tǒng)合同網(wǎng)協(xié)議存在的不足之處,如對標書發(fā)布范圍無限制、不考慮任務負載均衡等,提出了適當?shù)母倪M方案。并以最早完成時間作為招投標的標值,著重論述了檢測工序的協(xié)商過程。此外,針對多項目派發(fā)順序的優(yōu)化問題,提出了動態(tài)預調(diào)度算法。為實現(xiàn)設備的動態(tài)協(xié)調(diào),專門設立了應急Agent。通過它與其余Agent的協(xié)作完成緊急任務插入、子設備故障、任務取消等隨機不確定事件的動態(tài)協(xié)商。4.對設計的多智能體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進行了實例仿真。將提出的基于合同網(wǎng)和動態(tài)預調(diào)度的多智能體調(diào)度方法與基本蟻群算法、改進蟻群算法、petri網(wǎng)調(diào)度方法進行對比,并模擬了任務取消、緊急任務插入、子設備故障三種常見動態(tài)事件,給出系統(tǒng)動態(tài)協(xié)商的仿真結(jié)果。文章用實例仿真驗證了該系統(tǒng)不僅能縮短檢測任務的總完成時間,而且能保證設備的負載均衡性和系統(tǒng)穩(wěn)定性,表明建立的多智能體協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)具有可行性和實用性。
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【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH776;TP18

【參考文獻】

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本文編號：1349022