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计算机生成兵力中智能体技术与应用研究

宋一兵  
【摘要】:计算机生成兵力(Computer Generated Forces, CGF)是指在分布式仿真战场环境中由计算机来生成和控制仿真实体,通过对人类作战行为的建模,这些实体能自主地对仿真战场环境中的事件和状态做出反应,实现其在战斗中的角色和职能。智能体技术为CGF的研究提供了有效的手段。但是由于CGF特殊的应用背景,基于命令的多智能体系统CMAS(Command-based Multi-Agent Systm)中的个体和组织是以任务为中心来调整其行为的。本文紧紧围绕CMAS中的任务特性,运用心理学和组织行为学理论指导对Agent行为进行研究,用非标准世界的模态逻辑为工具描述Agent思维状态属性和模型,分析各种思维状态属性的性质和相互关系,并对智能体的决策行为进行了研究,提出了适合军事应用的行为模型和决策方法。仿真实验和实践应用验证了研究结果的有效性。 BDI(Belief-Desire-Intention)模型是描述智能体思维状态的经典理论,但是在CMAS中,个体基于意图的推理和承诺显然不符合命令机制的需要,而任务能够更好地表现个体的社会性。因此,本文提出了一个新的思维状态模型BDM(Belief-Desire-Mission),用任务代替意图作为智能体思维状态的核心来讨论个体的思维特性。通过形式化描述和分析,将任务、信念和愿望等模态算子有机地结合在一起,表达了群体中其他个体对某个个体的一种群体愿望和意图,充分体现了CMAS中的等级关系和命令的强制特征,并且通过基于任务的推理,有效克服逻辑蕴涵的副作用问题。该模型解决了由于智能体过分强调自我意图而导致的行为混乱问题,为CGF中智能体技术的应用奠定了理论基础。 能力和个性都是Agent个体差异的表现,是Agent真实感的重要因素。本文在BDM模型的基础上,对能力和个性进行了形式化描述,分析了能力的基本性质,以及能力与任务、信念等精神状态的相容关系,认为能力是智能体实现自身目标的先决条件。个性包括个性倾向和个性特质,前者影响个体对任务的偏好,后者影响个体行为的取向。通过对个性的量化分级,定量地讨论了个性对于个体和群体行为的影响程度,进而提出了基于能力和个性


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