基于多Agent的流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、Agent與多Agent技術(shù)是一種有效解決復(fù)雜分布式系統(tǒng)問題的方法。本文將Agent與多Agent理論用于洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的研究，重點(diǎn)研究分析系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、基于BP-GA混合算法的預(yù)報(bào)模型、Agent間通信及協(xié)作等熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題，并以渭河流域洪水?dāng)?shù)據(jù)資源為基礎(chǔ)，探討開發(fā)基于多Agent的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的一系列關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)為洪水調(diào)度、災(zāi)情評估、輔助決策提供先進(jìn)準(zhǔn)確智能的決策依據(jù)。 論文主要的研究工作和取得的成果如下： (1

2、)通過分析洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)具有的特性與結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了基于多Agent的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，給出了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與預(yù)報(bào)節(jié)點(diǎn)MAS結(jié)構(gòu)。將整個(gè)系統(tǒng)抽象為界面Agent、管理Agent、信息Agent、預(yù)報(bào)Agent和結(jié)果集成Agent等具有分布特性多個(gè)Agent，通過彼此間的協(xié)同工作，完成統(tǒng)一的預(yù)報(bào)任務(wù)。 (2)將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法引入洪水預(yù)報(bào)，建立了基于BP-GA混合算法的洪水預(yù)報(bào)模型，并應(yīng)用于具有獨(dú)立自主功能的Agent中，

3、有機(jī)的將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性與Agent的分布性結(jié)合到一起，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性與預(yù)報(bào)的合理性。將各預(yù)報(bào)Agent的預(yù)報(bào)結(jié)果集成到一起，解決了單一Agent不能同時(shí)考慮各方面因素的缺點(diǎn)，使系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息交換成為可能，增強(qiáng)了預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率，具有良好的開放性和自適應(yīng)性。 (3)利用Java程序設(shè)計(jì)語言結(jié)合多Agent開發(fā)平臺JADE，設(shè)計(jì)出了基于多Agent的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)。利用多Agent系統(tǒng)對復(fù)雜問題的分解、抽象和組織功能，將復(fù)雜

4、的預(yù)報(bào)系統(tǒng)分解成多個(gè)相互協(xié)作Agent單元，很好地實(shí)現(xiàn)了模塊獨(dú)立思想。同時(shí)，采用ACL通信語言進(jìn)行Agent間的消息通信，提高了系統(tǒng)并行處理問題的能力。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能包括：數(shù)據(jù)管理、流域查詢、屬性數(shù)據(jù)管理、洪水預(yù)報(bào)和用戶管理等。本系統(tǒng)的開發(fā)，為今后渭河流域水利部門及水利工作者提高工作效率，實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)，提供了有利的參考。 (4)充分利用渭河流域歷史洪水?dāng)?shù)據(jù)資源，運(yùn)用仿真平臺對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明，預(yù)報(bào)誤差低于6.09％