一种Agent联邦快速设计流程建模方法技术

本发明专利技术公开了一种Agent联邦快速设计流程建模方法，其包括三类Agent联邦和黑板系统，三类Agent联邦分别为：设计Agent联邦、控制Agent联邦和领域服务Agent联邦；设计Agent联邦是整个系统的核心负责从概念设计到设计结束的全过程，包括：各模块的设计Agent联邦、产品设计Agent联邦等；控制Agent联邦负责协调系统中各Agent联邦的活动，以及和用户的交互；领域服务Agent联邦提供各联邦所需的知识、数据和规则等资源。本发明专利技术利用Petri网对快速设计各阶段的任务冲突、设计冲突、资源冲突和成本冲突进行建模和分析；分析冲突协调的模型，用模糊Petri网进行协调过程中的推理；在以上建模和分析的基础上，建立Agent联邦快速设计整个流程的详细模型，为Agent联邦快速设计提供了一个从任务分配到生成图纸的设计框架。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械设计与人工智能
，具体涉及一种于基于Petri网的 Agent联邦快速设计的流程建模与分析方法。
技术介绍
随着网络技术、人工智能等技术的发展，基于Agent联邦的快速设计能很好地解决复杂产品的快速设计问题。Agent是一种具有智能行为能力的单元，能够独立的完成既定任务，也可以通过与其他Agent的合作共同完成任务。Agent联邦是指依据协作方式，参与由管理Agent组织和发起Agent的联合行动的所有Agent组成的集合。基于Agent联邦快速设计中Agent联邦以分布、协作的方式完成任务，降低了纯分布式Agent通信的复杂性， 提高了快速设计的效率，同时系统具有可操作性、灵活性和扩展性。Agent联邦在协作过程中难免产生冲突，通过对设计过程建模仿真是解决冲突的重要手段。国内外学者从不同角度用Petri网对设计活动模型和问题提出许多解决方法，但是其研究主要集中在对协同设计过程的建模和分析，或对设计活动中某一方面或某一阶段产生的设计冲突进行描述、解决，没有提出针对设计活动全过程中的冲突进行分析、协调的方法。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供一种可以对设计活动全过程中的冲突进行分析、协调的Agent联邦快速设计流程建模方法。(1)结构本专利技术的中包含三类Agent联邦和黑板系统，三类Agent联邦分别为设计Agent联邦、控制Agent联邦和领域服务Agent联邦。其中，领域服务Agent联邦包括模块设计Agent联邦和产品设计Agent联邦。设计Agent联邦是整个系统的核心负责从概念设计到设计结束的全过程，包括 各模块的设计Agent联邦、产品设计Agent联邦等；控制Agent联邦负责协调系统中各 Agent联邦的活动，以及和用户的交互；领域服务Agent联邦提供各联邦所需的知识、数据和规则等资源；黑板系统用于存储快速设计过程的各种中间数据和各Agent联邦的活动状态，有问题区、冲突区、方案区和评议区等；(2)流程1)控制Agent联邦通过用户交互接收用户输入的新课题及其设计要求；2)领域服务Agent联邦对新课题以模块为单位进行任务的分解，召集各模块设计 Agent联邦对模块的设计任务进行投标；3)分配模块设计任务到中标的模块设计Agent联邦，签订合同；4)各中标的模块设计Agent联邦完成模块的设计任务后，把产品的设计任务分配给产品设计Agent联邦；5)产品设计Agent联邦完成产品的设计任务后，由产品设计Agent联邦中的仿真Agent与评价Agent对产品的设计方案进行仿真与评价，当产品不能满足新课题的功能、力学、运动或成本约束要求时，产生冲突；6)控制Agent联邦提出解决冲突的解决方案，模块设计Agent联邦根据解决方案修改模块设计；7)重复步骤4 6，直至产品的设计方案满足设计要求；8)最后由控制Agent联邦输出产品的设计方案形成文件或生成图纸。(3) Agent联邦快速设计中冲突在Agent联邦快速设计过程中，由于各联邦之间对问题的描述、考虑问题的角度和评价机制等不同，在解决问题时必然会产生冲突；把Agent联邦快速设计的冲突分为四类任务冲突、设计冲突、资源冲突和成本冲突；任务冲突在设计任务的分解和分配时产生的冲突，当多个设计Agent联邦对同一任务感兴趣时，产生冲突；设计冲突设计Agent联邦设计时与产品尺寸、结构等约束产生冲突，设计结果偏离了初始要求或偏移最优的设计结果；资源冲突主要体现在现有的资源不能满足设计的需要和多个Agent联邦对同一资源占用的需要，产生资源的冲突；例如实例库中的实例不能满足新问题推理的需要，在同一时间对同一实例修改的需求，产生冲突；成本冲突设计的结果不满足成本约束模型；冲突的解决是基于知识的，在实践中解决冲突的知识表现为规则的形式；产生式规则是解决冲突的常用方法，它表示为IF(冲突)THEN(冲突解决方法)；例如IF(仿真时出现干涉)AND (干涉模块的结构不能改变)THEN(修改干涉模块的尺寸)；(4) Agent联邦快速设计冲突建模快速设计中冲突分布在三个阶段；第一个阶段是分配任务时，由于多个设计 Agent联邦对同一任务感兴趣产生的任务冲突，可采用招标分配任务来解决冲突；第二个阶段，设计时的产生的设计冲突和资源的冲突，通过调用协调方案来解决冲突；第三个阶段，产品设计完，评价、仿真结果和设计要求或成本模型发生冲突，通过推理得到冲突的模块，修改该模块达到要求，解决冲突；①任务冲突建模与分析采用招标方式分配任务来解决任务的冲突；评价投标书的评价函数为投标的设计 Agent联邦完成任务的效用，设完成任务、的效用为U(t》，则U(t》表示为U(t) = α Ti+β Mi+λ Ci+λ Bi+ν Oi其中，Ti表示完成任务、的时间.Mi表示完成任务、质量、Ci表示完成任务、的代价，即占用资源、Bi表示忙闲的状态、Oi表示、与正在处理的任务序列中任务、的冲突情况；α、β、Υ、λ、ν为1\、Mp CpB^Oi的权系数；队为标底，j为有效标书的数量；②模块设计冲突和资源冲突建模与分析Agent联邦设计时是协同交互的，由于思维方式、描述问题角度等不同，设计过程中也产生冲突；在设计过程中资源的冲突也是难以避免的，评价申请信息的评价函数为 Si = α Ti+β Ii+y Ri+ λ Fi+ ν Oi 其中，Si表示综合评价的分数、Ti表示任务的紧迫性、Ii表示任务的重要性、Ri表示完成任务需要的资源量、Fi任务的优先级、Oi表示占用资源时任务序列冲突情况；α、β、 Y、λ、ν为Tp Ii, Ri,Fi, Oi的权系数；如果PR2 < R2和PRl < Rl时产生资源不能满足任何一方要求，控制Agent联邦要求增加资源量。本专利技术的利用Petri网对快速设计各阶段的任务冲突、设计冲突、资源冲突和成本冲突进行建模和分析；分析冲突协调的模型，用模糊Petri网进行协调过程中的推理；在以上建模和分析的基础上，建立Agent联邦快速设计整个流程的详细模型，为Agent联邦快速设计提供了一个从任务分配到生成图纸的设计框^K O附图说明图1是本专利技术的的模块结构示意图2是本专利技术的的简化流程图3a，3b，3c，3d，!Be分别是设计活动五要素(单个活动、或分离、或汇集、并分离和并汇集)的Petri网模型；图如，仙，如，4(1分别是流程设计四种结构关系(顺序、分支、并行、循环)的Petri 网模型；图5是本专利技术的任务冲突的Petri网模型；图6是本专利技术的招标模型；图7是设计过程中设计冲突与协调模型；图8是设计过程中资源冲突与协调模型；图9是设计结果与设计约束的冲突协调模型；图10是设计冲突的模糊Petri网推理；图11是Agent联邦快速设计详细流程Petri网建模。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。(1)本专利技术的的流程及冲突DAgent联邦快速设计结构快速设计系统中包含三类Agent联邦和黑板系统，三类Agent联邦分别为设计 Agent联邦、控制Agent联邦和领域服务Agent联邦。设计Agent联邦是整个系统的核心负责从概念设计到设计结束的全过程，包括 各模块的设计Agent联邦、产品设计Agent本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苑明海，白颖，纪爱敏，丁月，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：