基于MAS的家居能量系統(tǒng)的Agent實(shí)現(xiàn)及其智能管理.pdf

1、隨著社會(huì)信息化的加快，人們的工作、生活與通訊、信息的關(guān)系日益緊密。信息化社會(huì)在改變?nèi)藗兩罘绞脚c工作習(xí)慣的同時(shí)，也對(duì)傳統(tǒng)的家居提出了挑戰(zhàn)，人們對(duì)家居的要求就不再只是物理空間，更為關(guān)注的是一個(gè)智能、安全、方便、舒適的居家環(huán)境。智能家居已經(jīng)成為當(dāng)今一個(gè)重要的新興行業(yè)。 目前，大部分的家居設(shè)備都是獨(dú)立工作，形成了孤立的自動(dòng)化孤島，不僅造成了大量能源的浪費(fèi)，而且降低了家居自動(dòng)化的功能水平。所以，本文將基于MAS技術(shù)構(gòu)建智能家居系統(tǒng)其中之

2、一的家居能量應(yīng)用集成系統(tǒng)，使得家居能量設(shè)備在得到智能控制的同時(shí)，還能達(dá)到節(jié)能的目的。 論文在分析現(xiàn)有家居能量設(shè)備集中控制解決方案不足的基礎(chǔ)上，結(jié)合多Agent技術(shù)，建立了基于MAS的家居能量系統(tǒng)模型MAES(Multi-Agent-based Home EnergySystem)，并給出了模型的主要組成結(jié)構(gòu)。作為人工智能成果之一的智能Agent技術(shù)已逐漸被中外學(xué)者引入并成為探討家居智能化的新方向。Agent的原意是“代理”或“中

3、介”的意思，也被稱為“智能主體”或者“智能代理”，它是一種能夠模擬人類行為，具備代理性、智能性并能提供相應(yīng)服務(wù)的計(jì)算實(shí)體。將具有不同目標(biāo)的多個(gè)Agent進(jìn)行合理的組合，即構(gòu)成了多Agent系統(tǒng)(Multi-Agent System，MAS)。MAS作為分布式人工智能的典型應(yīng)用，具有按需協(xié)作、松散耦合的運(yùn)行方式，這些特點(diǎn)與智能家居系統(tǒng)的需求完全吻合。論文根據(jù)家居能量系統(tǒng)的MAES模型，歸納出模型中的各種類型的Agent，設(shè)計(jì)出各種Agen

4、t的功能、結(jié)構(gòu)模型和實(shí)現(xiàn)方式，并且以溫度控制Agent為例來(lái)說(shuō)明了模型的實(shí)現(xiàn)方法是可行的。 論文重點(diǎn)研究了家居能量系統(tǒng)模型中的多Agent通信與學(xué)習(xí)的問(wèn)題。首先系統(tǒng)地研究了現(xiàn)有的多Agent通信方式和通信語(yǔ)言，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合家居環(huán)境的實(shí)際情況，提出了基于通信服務(wù)器模式的多Agent通信模型。然后深入地研究了Agent學(xué)習(xí)問(wèn)題，在家居能量系統(tǒng)中，對(duì)某些具有特殊功能的Agent增加其學(xué)習(xí)能力，將會(huì)使系統(tǒng)的性能得到更好的改善，于是

5、本文提出了一種基于長(zhǎng)期得益的多Agent協(xié)作學(xué)習(xí)算法。該算法將長(zhǎng)期得益的估計(jì)值作為動(dòng)作的選擇策略，最大的估計(jì)值相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作既是當(dāng)前最好的動(dòng)作。由于該算法使得每個(gè)Agent都要考慮后繼狀態(tài)和動(dòng)作得益，并采用聯(lián)合動(dòng)作的長(zhǎng)期得益作為學(xué)習(xí)的線索，所以更有利于尋找最優(yōu)聯(lián)合動(dòng)作策略。本文將該算法應(yīng)用在燃?xì)鉄崴鞯暮銣叵到y(tǒng)中，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該算法使學(xué)習(xí)過(guò)程建立在較好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，從而更快地趨近于最優(yōu)狀態(tài)，達(dá)到快速恒溫的目的，同時(shí)也達(dá)到了節(jié)約能量的