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《中国科学技术大学》 2007年
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约束满足及其分布式求解和应用研究

王秦辉  
【摘要】: 约束满足可以很好地描述组合求解问题,在人工智能和计算机其他领域都有着广泛的应用,因而成为人工智能中成功的问题求解范例之一。近来,计算机网络和分布式计算环境在各领域的快速发展,使得很多现实世界中的组合求解问题都具有了分布式的特点。在这一趋势下,传统的约束满足求解方法已经不能适应分布式的组合问题求解,特别是对自治Agent间需要协商求解的多Agent系统更是无法应用。随着多Agent系统研究的深入开展,分布式约束满足问题被正式提出后,其模型、求解方法、隐私保护和求解效率等理论问题已引起人们的广泛关注。 本文基于约束满足求解策略,提出了一种针对网络环境下半结构化数据模式变化检测的快速方法;此外,在对分布式约束满足问题及其求解方法的系统研究和分析基础上,针对应用中新出现的隐私安全需求,提出了高效的、真正分布式的隐私安全分布式约束满足求解方法:最后,我们用该方法对基于多Agent虚拟企业中的隐私安全协商的求解问题进行了有益的探讨。论文的主要贡献和创新有: 1.提出了一种快速的基于约束满足求解的半结构化数据模式变化检测方法。 在约束满足求解基础上,以XML文档为研究对象,为了有效地对XML数据进行模式变化检测,提出了一种快速的半结构化数据模式变化检测方法。该方法使用了有向标记无序树来表示XML文档,从中抽取出频繁子树作为模式,并用树型模式来描述它。在此基础上,把XML数据模式变化检测问题转化为约束满足求解问题,不仅针对该问题提出了一种较高效的求解算法,而且克服了一般方法要求在有序树上进行的限制。 2.提出了一种基于权值加密的隐私安全分布式约束满足问题的求解算法。 针对分布式约束满足问题中的隐私安全保护,从求解效率角度考虑,提出了一种基于权值加密的隐私安全分布式约束满足问题的求解算法。该算法通过对Agent内和Agent间不同的约束关系进行隐私安全性分析,在加密求解过程中使用不同的处理方式来获得更高的求解效率,利用Agent自身的计算和交互特点,不再引入额外的控制器来参与求解,真正实现分布式的安全策略,进一步减少了可能的信息泄漏,因而可以在确保隐私安全的前提下引入更好的启发式搜索策略。 3.提出一种基于隐私安全分布式约束满足求解的多Agent虚拟企业合作伙伴选择协商模型。 以基于多Agent的虚拟企业中各候选企业的隐私安全为出发点,提出一种利用隐私安全分布式约束满足求解的多Agent虚拟企业合作伙伴选择协商模型。在该模型中,将市场各部分需求或服务建模为Agent,将需求或服务之间的关系建模为各个Agent内部或Agent之间的约束,Agent之间通过隐私安全分布式约束满足求解方法来实现彼此间隐私安全的协商,进而完成满足需求的合作伙伴选择任务。 分布式问题求解的应用将依赖于分布式约束满足问题中的求解效率、隐私安全等关键问题的有效解决,因而这些问题的研究具有重要的理论意义和应用价值。本文针对其中的一些问题展开了研究和探讨,如何进一步研究适应分布性从而减少通信需求和开销的分布式约束满足方法;如何平衡隐私安全性和算法效率,在两者间取得最佳折衷等,将为分布式约束满足更好地推向实际应用奠定基础,这也是本文今后工作的期望和目标。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP311.52

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 隋江波;高波;薛鲁强;;基于DCSP的编队武器兼容性约束协调[J];现代防御技术;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 夏明;高速铁路列车运行图网络协同编制优化方法与关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
2 钟剑波;数字营区智能监控安全防范关键技术研究[D];武汉大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李卫;基于DCSP的煤矿应急救援资源调配研究[D];西南大学;2011年
2 陈立;结合约束满足遗传算法的炼钢—连铸调度问题研究[D];武汉科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭宝龙,郭雷,戴冠中;约束满足神经网络[J];电子学报;2000年01期
2 陈恩红,蔡庆生,顾振梅;基于遗传算法的概念学习中的约束满足预处理方法[J];计算机研究与发展;1997年07期
3 李瑜,王昕,黄必请,刘文煌,吴澄;基于多AGENT的虚拟企业伙伴选择系统[J];计算机工程与应用;2000年08期
4 孙吉贵 ,景沈艳;非二元约束满足问题求解[J];计算机学报;2003年12期
5 曹健;李明禄;张申生;;基于多Agent协商的服务流程定制[J];计算机学报;2006年07期
6 陈恩红,张振亚,王煦法;相接行凸约束网络的快速识别算法[J];软件学报;2002年05期
7 王秦辉;陈恩红;王煦法;;分布式约束满足问题研究及其进展[J];软件学报;2006年10期
8 张秀珍,刘椿年;CLP系统中推理机与约束求解器的协调技术[J];软件学报;1996年07期
9 韩靖,陈恩红,蔡庆生;求解过程中约束一致性维护的多层次策略研究[J];软件学报;1998年08期
10 杨圣祥,汪定伟;用约束满足自适应神经网络和有效的启发式算法解Job-shop调度问题[J];信息与控制;1999年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谷学强;陈璟;王克波;;面向目标区域规划的分布式约束满足求解方法[J];兵工自动化;2009年01期
2 王念永,刘椿年,聂文英;实数域上的并行约束逻辑程序设计系统及其实现技术[J];北京工业大学学报;1998年04期
3 郑磊,贾东,刘椿年;智能教学系统中自动推理模块的设计与实现[J];北京工业大学学报;2002年03期
4 孙吉贵,曹晓威;大规模线性优化求解系统的设计与实现[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年03期
5 高健;孙吉贵;张永刚;朱兴军;;参数化弧相容约束传播[J];吉林大学学报(信息科学版);2007年02期
6 于晓鹏;兰丽辉;;CAD产品参数化二维图形库设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年02期
7 邵伟平;刘永贤;郝永平;曾鹏飞;;基于分布式约束满足的产品配置研究[J];东北大学学报(自然科学版);2007年01期
8 黄明,宫鹏,梁旭;启发式Hopfield神经网络在车间调度中的应用[J];大连铁道学院学报;2004年01期
9 翟社平;魏娟丽;李增智;;基于Agent协商的语义Web服务知识模型[J];东南大学学报(自然科学版);2009年06期
10 陈丽君;;移动数据库的查询优化技术研究[J];电脑开发与应用;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 ;A Constraint Satisfaction Algorithm for Fleet Weapon Compatibility[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 刘晓烽;徐晓飞;李向阳;;基于Bernardo方法的虚拟企业伙伴选择群决策研究与实现[A];企业应用集成系统与技术学术研究会论文集[C];2006年
3 王云莉;肖田元;彭中华;;虚拟企业合作机制的仿真研究[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 付宏杰;求解二元约束满足问题的混合差分进化算法研究[D];吉林大学;2011年
2 丘国强;外国直接投资(FDI)对中美宏观经济的影响[D];华东师范大学;2011年
3 夏明;高速铁路列车运行图网络协同编制优化方法与关键技术研究[D];北京交通大学;2011年
4 陈乙雄;基于有穷自动机的网络学习活动智能导航服务模型与算法研究[D];重庆大学;2011年
5 韦沙;基于分布式约束满足算法的无线信道分配研究[D];华中科技大学;2011年
6 刘志;基于逻辑情景演算的虚拟企业过程建模研究[D];浙江大学;2001年
7 宋洁蔚;油品生产与储运调度问题研究[D];浙江大学;2003年
8 方远;复合代理体及其在企业管理信息系统中的应用研究[D];东华大学;2001年
9 李涛;面向大批量定制的敏捷产品配置与柔性生产控制的研究[D];浙江大学;2003年
10 史琦;网络化制造中面向过程的系统建模及关键技术研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏艳芳;基于MDP的多智能体交通信号灯控制方法[D];电子科技大学;2010年
2 王磊;面向动态控制集成的脚本语言及其设计工具[D];西安电子科技大学;2010年
3 邢华;面向系统集成的基于Agent的脚本控制策略[D];西安电子科技大学;2009年
4 张安娜;基于Agent的多移动用户资源冲突协调技术研究[D];大连海事大学;2011年
5 李卫;基于DCSP的煤矿应急救援资源调配研究[D];西南大学;2011年
6 李伟华;语言网格中支持QoS的Web服务组合研究[D];西南大学;2011年
7 姚鹏飞;基于约束理论的造纸企业生产调度模型研究[D];湖南大学;2009年
8 汪长玉;面向Agent的虚拟企业知识管理系统的分析与设计[D];华侨大学;2011年
9 季朝旭;基于遗传算法的DG配电网故障恢复策略研究[D];昆明理工大学;2011年
10 郁菊萍;制造型虚拟企业合作伙伴搜索方法的实现[D];电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张毅;郭晓汾;王笑风;;应急救援物资车辆运输线路的选择[J];安全与环境学报;2006年03期
2 曾齐红;基于遗传算法求解炼钢-连铸浇次排序问题[J];鞍山师范学院学报;2004年06期
3 赵鹏,胡安洲,杨浩;高速铁路动车组不固定区段使用条件下周转优化问题的研究[J];北方交通大学学报;1997年06期
4 田肇云;;逆向物流网络中选址-路径问题的研究[J];北京机械工业学院学报;2006年04期
5 盛蔚,佟明安,王宏伦,李建勋;多机空战决策信息融合的研究[J];北京航空航天大学学报;1999年06期
6 陈伟,左敏;数字监控视频报警系统的设计[J];北京工商大学学报(自然科学版);2002年02期
7 尚春明,贾抒,翟宝辉,许瑞娟;发达国家应急管理特点研究[J];城市发展研究;2005年06期
8 滕五晓;;城市灾害应急预案基本要素探讨[J];城市发展研究;2006年01期
9 庞哈利,王庆,郑秉霖;分布式炼钢—连铸在线生产调度系统[J];东北大学学报;1999年06期
10 段黎明,陈进,刘飞;基于约束分析的 Job Shop 调度算法的综述[J];重庆大学学报(自然科学版);1998年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 欧阳应秀;基于CSCW的CAD系统关键技术研究[D];浙江大学;2004年
2 李伟;基于约束的产品配置方法和产品优化配置研究[D];合肥工业大学;2005年
3 张虹;双边多议题自动协商研究[D];西南师范大学;2005年
4 黎新华;单线区段列车运行图铺划与运行调整优化方法研究[D];中南大学;2005年
5 徐向华;可适应的实时协同编辑系统若干问题研究[D];浙江大学;2005年
6 刘巍巍;同步协同CAD/CAM系统及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
7 智敏;基于内容的视频检索和浏览的关键技术[D];北京邮电大学;2006年
8 李峰;支持群体工作的工作流系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2001年
9 容芷君;基于群体决策的协同设计过程研究[D];华中科技大学;2007年
10 陈军华;基于稳定性的客运专线运行图编制与评价问题研究[D];北京交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黄金虎;应急物流系统若干关键技术的研究与实现[D];上海交通大学;2007年
2 于得水;客运专线乘务计划编制系统的设计与实现[D];西南交通大学;2007年
3 夏平;客运专线乘务员运用计划编制研究[D];北京交通大学;2008年
4 孙健;基于应急平台的资源调配模型的研究与实现[D];吉林大学;2009年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 秦胜;基于周期事件系统的高速铁路列车运行图编制模型及算法研究[D];北京交通大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李传宾;基于矩阵表示和极大代数法的高铁周期列车运行图编制方法研究[D];北京交通大学;2012年
2 王莉;铁路旅客运输运力资源管理系统研究[D];西南交通大学;2012年
3 路超;铁路区域网列车运行图优化方法研究[D];北京交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭宝龙,郭雷;神经网络稳定性的逻辑分析[J];电子学报;1996年11期
2 郭宝龙,郭雷;神经网络的逻辑分析[J];电子科学学刊;1997年01期
3 郭宝龙,郭雷;Inference and contradictory analysis for binary neural networks[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);1996年01期
4 陈恩红,张奠成;几何设计约束的表示与满足问题研究[J];计算机研究与发展;1994年10期
5 景沈艳,孙吉贵,张永刚;用遗传算法求解调度问题[J];吉林大学学报(理学版);2002年03期
6 陈恩红;蔡庆生;;约束满足问题的预处理方法研究[J];计算机科学;1994年05期
7 孙吉贵 ,景沈艳;非二元约束满足问题求解[J];计算机学报;2003年12期
8 郭雷,郭宝龙;基于关联性神经推理的运动判决原理[J];计算机学报;1995年03期
9 郭宝龙,郭雷;用扩散和集中神经网络区分图形与背景[J];科学通报;1994年19期
10 陈恩红,张振亚,王煦法;相接行凸约束网络的快速识别算法[J];软件学报;2002年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张久彪,赵芸;一个改进的约束满足模型[J];安徽机电学院学报;1997年04期
2 田盛丰;一种基于修改的约束满足算法[J];计算机研究与发展;1997年02期
3 刘洋,贺仁杰,谭跃进;基于约束满足的多卫星调度模型研究[J];系统工程与电子技术;2004年08期
4 倪志伟,程慧霞,贾瑞玉;约束满足模型中单元更新规则的深入研究[J];小型微型计算机系统;1994年01期
5 李俊芳;;约束满足与邻域搜索结合的混合算法及应用[J];中国管理信息化;2009年21期
6 陈立平,向文,张新访,周济;基于实例图形的几何约束满足策略[J];计算机辅助设计与图形学学报;1996年04期
7 陈立平,向文,张新访,周济;基于实例图形的几何约束满足策略[J];计算机辅助设计与图形学学报;1996年05期
8 戴亚非,李晓明,唐朔飞;计算机自动组卷算法分析[J];小型微型计算机系统;1995年09期
9 崔明义;;模拟退火法进化玻耳兹曼机的实现策略[J];计算机应用与软件;2006年07期
10 郭冬芬;李铁克;;基于约束满足的炼钢批量计划的制定方法[J];微计算机信息;2007年12期
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1 曹伟伟;李铁克;;基于约束满足的Job Shop调度算法中的启发式规则[A];全国第八届工业工程与企业信息化学术会议论文集[C];2004年
2 曹丹阳;李晋宏;魏金强;;基于学分制的智能排考系统研究[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
3 杨圣祥;汪定伟;;一种新的求解Job-shop调度问题的自适应神经网络和启发式算法混合方法[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年
4 赵刚;;基于模糊数学的可靠性优化设计研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
5 张向军;桂长林;温诗铸;;内燃机摩擦学综合设计决策的研究Ⅰ.基于基因模型的混合进化设计决策[A];第七届全国摩擦学大会论文集(二)[C];2002年
6 杨圣祥;汪定伟;;解Job-shop调度问题的神经网络与启发式混合方法[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
7 周丹晨;;基于Web服务面向虚拟企业的柔性工作流管理技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年
8 万玉成;;系数未确知的线性规划模型及其解法[A];中国运筹学会第八届学术交流会论文集[C];2006年
9 车畅;梁韡;周悦;藏传治;;基于多智能体的无线传感器网络协同问题研究[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
10 杨盛春;贾林祥;;联结主义对图式表征的模拟研究[A];第十一届全国心理学学术会议论文摘要集[C];2007年
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1 Jonah Lehrer(乔纳·莱勒) 编译 Ashie;沃森打败人脑?还差得远呢![N];光明日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 冯欣;约束满足技术的研究及在生产调度中的应用[D];东北大学;2008年
2 刘江省;面向管路系统设计的虚拟装配技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 赵昌葆;工程知识粒度化技术及其应用研究[D];西北工业大学;2006年
4 贺仁杰;成像侦察卫星调度问题研究[D];国防科学技术大学;2004年
5 曹春红;几何约束求解技术的研究[D];吉林大学;2005年
6 刘波;云制造环境中面向多任务的服务组合与优化技术研究[D];重庆大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 禹晓蕾;基于约束满足的改进蚁群算法在车间调度中的应用研究[D];武汉理工大学;2010年
2 陈立;结合约束满足遗传算法的炼钢—连铸调度问题研究[D];武汉科技大学;2012年
3 周宁;基于约束满足的地铁运行图优化[D];北京交通大学;2013年
4 张千里;约束满足问题的一类权值学习算法[D];福州大学;2002年
5 赵宁;混合图示推理[D];天津大学;2012年
6 杨明广;基于约束满足的学分制排课算法应用与研究[D];电子科技大学;2013年
7 权晓林;基于人工生命方法的仿真鱼模型研究[D];东北师范大学;2007年
8 胡仁兵;动态贝叶斯网络结构学习的研究[D];北京工业大学;2009年
9 朱良学;遗传算法在车间调度中的应用研究[D];兰州大学;2007年
10 李济炜;基于多步控制策略的随机乘型系统预测控制算法设计[D];上海交通大学;2013年
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