[发明专利]一种基于图形化表示的多智能体系统生成方法

说明书

本发明涉及一种基于图形化表示的多智能体系统生成方法，首先利用图形化方式编辑构建自定义的多智能体系统；然后对多智能体系统的图形化元素进行建模，通过表示模型来描述图形化的多智能体系统；然后将多智能体系统的表示模型转化为用UML描述的中间模型，最后将中间模型转化为底层源代码，在代码转化的过程中，会根据图形化方式设置的参数、元素之间的相互关系，自动生成对应的代码块，并且封装了任务与智能体之间、任务与任务之间通过服务调用进行交互所产生的交互逻辑。本发明能够有效帮助多智能体系统开发者理解与使用，减少了开发工作量，降低了交互逻辑的复杂程度，提高了开发效率。

技术领域

本发明涉及多智能体系统开发技术，具体涉及一种基于图形化表示的多智能体系统生成方法。

背景技术

多智能体系统（Multi-Agent System，简称MAS）是分布式人工智能的一个重要分支，通过将多个智能体组织在一起，彼此通信和协调，共同实现某些庞大而复杂的目标或者完成特定的任务。多智能体系统具有自治性、分布性、反应性、主动性等特点，并具备一定的组织能力、学习能力和推理能力。并且，不同的智能体之间可以是异构和分布的，不管单个的智能体运行在什么环境与平台，只要智能体之间按照约定的规范进行通信与交互，它们就能够组成一个多元的智能体系统。由于多智能体不仅具备分布式和并行解决问题的能力，也在处理一些复杂模式与交互等方面有与生俱来的优势，它被广泛应用于生产规划、制造控制、后勤、仿真、协调专家系统、分布式智能决策、空间探测、教育培训、分布式故障诊断、供应链集成和虚拟企业等领域，并且随着多智能体技术的不断发展与完善，它将被应用于更加广泛的领域。

目前的多智能体系统开发方法主要有两类，一类是文本化的开发方法，一类是图形化的开发方法。在文本化的开发方法中，用户以文本化的方式，在多智能体开发平台的基础上，利用JAVA或C++的开发环境，直接编写JAVA或C++代码，从而开发出所需的多智能体系统；这种开发方法导致用户不得不直接通过编写底层代码来设计并实现多智能体系统，这对用户的计算机专业技能提出了很高的要求，无疑增加了软件开发成本。在图形化的开发方法中，用户可通过图形化开发环境，对多智能体系统进行建模，而用户所建立的图形化多智能体系统模型则可被自动转化为JAVA代码，从而形成多智能体系统。然而，目前的图形化开发方法存在两个问题，第一，图形化多智能体系统模型的表示涉及了过多的多智能体内部机制的细节，例如，协商机制等，抽象程度不高，不利于用户的理解与使用，且要求用户掌握大量的关于多智能体系统的计算机专业知识；第二，目前在图形化多智能体系统模型与底层代码转化中，没有普式的转化方法，且无法转化为C++代码，而许多工业领域的软件，例如智能配电网相关软件的开发都以C++为主流开发语言，这就大大制约了图形化开发方法的应用范围。

发明内容

针对上述多智能体系统开发方法中存在的问题，本发明所要解决的技术问题是：如何针对多智能体平台设计一种简洁、易用、抽象程度高的图形化开发方法，使用户不必关心诸如网络消息通讯、任务调度算法、底层服务机制等多智能体系统的底层软件开发细节，就可开发出满足应用需求的多智能体系统。

为了解决上述技术问题，本发明提出了基于图形化表示的多智能体系统生成方法，其具体步骤如下：

1）采用图形化方式编辑构建多智能体系统的各个构成元素，包括智能体、任务、服务和运行平台，并对多智能体系统的图形化元素进行建模，形成多智能体系统的表示模型；

2）根据多智能体系统的表示模型，利用UML类图建立多智能体系统各个构成元素的中间模型，将各个构成元素的属性与中间模型对应；

3）将多智能体系统各个构成元素的中间模型转化为底层代码，完成多智能体系统的代码生成，得到自定义的多智能体系统。

其中，步骤1）采用图形化方式编辑构建多智能体系统的各个构成元素的具体方法是：

a）整个多智能体系统图形包括智能体、任务、服务、运行平台等图形元素，各类图形元素由不同的图标表示。