[发明专利]一种基于多智能体虚拟矿井风险行为实现系统及方法

摘要

本发明公开一种虚拟矿井风险行为实现系统和方法，涉及人工智能技术领域。本发明基于反应式智能体结构，构建设备类/环境类智能体的风险模型，采集获取井下事故中设备不安全状态、环境不安全因素等相关风险因素；基于人工智能方法，构建包括感知模块、运动控制模块、内部属性模板、行为控制模块以及认知模块的矿工智能体的风险行为模型，模拟井下事故中人的风险行为，通过消息传输，构建虚拟矿井中通信服务智能体实现多智能体间的交互与协同控制，表现井下事故中人-机-环境致灾因素间的交互关系，根据煤矿井下各种物理环境条件和人体行为，对灾难事故及现场问题进行模拟，实现了井下事故致灾因素的风险行为建模与虚拟现实。

主权项

一种基于多智能体虚拟矿井风险行为实现系统，其特征在于，包括设备智能体、环境智能体、矿工智能体、通信服务智能体，设备智能体、环境智能体包括：感应器模块、属性模块、决策推理模块、知识库和效应器模块，感应器模块感知矿井中的风险事件及其它智能体的信息，属性模块存贮设备智能体、环境智能体的风险状态属性及其安全阀值；决策推理模块根据风险事件、风险状态属性、安全阀值、知识库中的领域知识判断智能体属性是否异常，如果智能体属性异常，效应器更新智能体自身属性状态，发送风险事件报警信息；矿工智能体包括：感知模块、运动控制模块、内部属性模块、行为控制模块、认知模块，感知模块通过可视点检测，获得其视域体内的可见性，并基于光线跟踪感知其视域体内的静态障碍，运动控制模块接受行为模型的运动指令，通过运动控制接口，更新虚拟矿工的姿态和位置，并将结果反馈到感知模块；内部属性模块中存贮了与矿工智能体个性相关的参数,认知模块根据知识库中虚拟环境的静态模型知识、动态感知信息、领域知识，及当前任务，进行任务规划，并通过任务栈维护其当前正在完成的任务，行为控制单元提取内部属性单元的当前值，当内部属性单元中当前值超过其行为选择阀值时，触发风险行为，产生风险事故，如果风险事故为紧急情况，直接启动行为模块的基本反应，如果是非紧急事件，矿工智能体通过认知模块进行任务规划，更新知识库形成当前目标，如果是简单目标，行为模块选择一组基本反应行为，形成运动控制指令发送到运动控制模块；通信服务智能体负责消息优先级处理、消息内容解释、通信线程管理、缓冲区同步、智能体注册、管理维护，以及为智能体提供信息与知识的查询服务功能。