[发明专利]基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法

权利要求书

1.一种基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法，其特征在于步骤如下：

(1)给定实际应用问题，构造组织任务图；

(2)根据组织任务图，构造基于层次图的虚拟对象群体的组织模型；

(3)基于虚拟对象群体的组织模型，构造描述虚拟对象群体行为演化的图变换系统；

(4)根据所述的图变换系统构造基于层次图变换的虚拟对象群体的自适应系统结构。

2.根据要求1所述的基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法，其特征在于：所述步骤(1)中构造组织任务图的方法如下：由实际应用领域问题，通过任务的分解与合并，按照任务的父-子组成关系形成关于任务的有向非循环图，从而形成组织任务图。

3.根据要求1所述的基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法，其特征在于：所述步骤(2)中的虚拟对象群体的组织模型自下而上分为组织的社会结构Rolegraph、角色指定Connection Graph和虚拟对象行为协调Agentgraph三个维度，其中社会结构定义了组织中角色及角色之间的关系，例如角色之间基于任务的依赖关系；角色指定Connection Graph定义了组织中虚拟对象与其承担的角色之间的匹配关系；虚拟对象行Agentgraph为协调定义了通过角色指定后，由角色之间的社会结构关系及虚拟对象与角色之间的匹配而形成的虚拟对象之间的行为协调关系，表示了虚拟对象进行行为协调的交互对象；当两个角色之间存在任务的依赖关系时，则分别承担该两个角色的虚拟对象之间建立任务的协调关系。

4.根据要求1所述的基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法，其特征在于：在所述步骤(3)的构造描述虚拟对象群体行为演化的图变换系统的方法中，构造描述虚拟对象群体行为演化的图变换系统，包括三个方面的要素，分别为虚拟对象的组织的图对象的集合、图规则集合和图规则应用条件集合，具体的构造方法如下：

(1)根据虚拟对象的组织的社会结构集合，生成虚拟对象的可能的角色指定情况，从而生成组织状态的图对象集合；

(2)定义图对象的可能的图节点与边的操作的规则，例如节点或边的添加、删除，由虚拟对象的组织的三个维度的图规则组合成组织的图对象操作规则集合；

(3)定义图规则的应用条件集合，构造实现虚拟对象的组织的图状态转移系统的图规则应用路径的搜索算法，可以采用图的宽度或广度搜索方式。

5.根据要求1所述的基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法，其特征在于：所述步骤(4)的构造基于层次图变换的虚拟对象群体的自适应系统自上而下分为三个层次：

观察层：包括监控Monitoring和自适应调节Self-adaptive Mediator

两个模块，监控模块实现系统运行时检测虚拟对象的组织的元模型实例状态；自适应调节模块用于管理和实施虚拟对象的组织的行为演化过程，该模型包含了虚拟对象的组织的图变换系统；

元模型层：元模型层抽象了系统层的元素，并向观察层提供管理的接口；

系统层：提供了实现虚拟对象及系统运行的环境。

6.根据要求5述的基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法，其特征在于：所述的监控模块实现方法：

(1)获取当前时间的环境任务状态、组织结构的元模型状态以及虚拟对象个体执行的任务状态；

(2)判断组织任务是否完成，如果完成则终止，否则转入步骤(3)；

(3)判断组织任务是否变化及虚拟对象个体执行的任务能否完成，将判断结果传送给自适应调节模块，并进入继续监控状态。

7.根据要求5述的基于层次图组织与变换的虚拟环境群体对象行为演化方法，其特征在于：所述的自适应调节模块的实现方法：

(1)从监控模块获取当前时刻组织任务状态；

(2)根据当前组织任务状态和图变换系统中控制条件确定组织结构的社会结构的目标状态；

(3)利用集中方式对虚拟对象角色重新指定，确定组织结构的目标状态；

(4)根据给定的搜索策略，由图变换系统对应的图状态转移系统确定从组织结构的当前状态到目标状态的图变换规则应用路径；

(5)修改组织的元模型状态并反馈给系统运行层的虚拟对象个体。