[发明专利]一种Agent联邦快速设计流程建模方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设计与人工智能技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明为解决上述问题，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

本发明的一种Agent联邦快速设计流程建模方法中包含三类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