（系统工程专业论文）基于主体的自适应视频传输系统.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 j i 仃脱实心义的课题。 小丈以混合j i i i a g e n t 模拟为指导，迎：了a g e n t 内邮绱构模j 驰，j i ：进步川i f l i 阳埘 象的，j 。法建直了a g e n t 模型，实现了基j ：a g e n t 的m 题求解方法j f 6 向刈象技术的结合。 m 我们还应f j 了基于消息的行为组纵方法维护了a g e n t 行为模型的消息一行为准 则，多线榭技术实现多a g e n t 并行计算。以f ：力法都有效的支持着系统的进行快速、 “i i d 0 的反心。 ，i j l ；j ：卜述心恕_ ；f i l 力法设汁的地j ：a g e n t 的j i 适心性视频传输系统1 i j 以及寸评什刚 络的状况，动念涮憋发送端发送剑刚绵l ：的 i f 5 流：l ，n ：允分利川嘲络带如的。l i 况卜堪 ! 矗避免观人的延迟l 戈捌j 袋，侏视频f 输的 i 仆服务质 。 ， ，i ：总结以弛刨究成粜的崖础i ：，小义1 i 嘤化以卜儿个 l f l f 墩得了，i ! ：u 步成果：( 1 ) 、 运确面向对象的程序砹计方法实现l ：体的改“，使： ! i i 频传输系统们可扩腱性和n r 羹_ i = 1 1 机增强。( 2 ) z j i x t 各利t 传输协议研究的丛 i l i 卜，通过比较提f i i 利川楚：j 二u d p 的r t p 伪 f 义n q 优辨吱现税频f 输，进i n j 捉l 两视频服务质f i ： ，( 3 ) 运川多线槲技术解决i i 休的j ：行 汁 刷川j ：迎f ，i n u 题，。蛀帆了备1 i 体仃为的独：。p 啸州步。r l ：，抛岛了系统的。爻l l , j 性， 公j 线种函数的渊用使多扣体复杂系统幞删改计的汁算机实脱得到了简化。( 4 ) 综俞运片】本文提 j 5 的丛于主体技术和丛j 二u d pf 内r t p 协议，结合视频传输系统进行 _ ，系统改汁刷构造，炭咧本文提j “的l i ；j ：i i 体的自适应视频化输系统是实j f j 和町i 1 ： 的。 吖一 ，厂 关键酬：1 1 体：幺建模方法 焦型壁鲣堕 一p - _ 一。一 史i | 、f 传输协议；罄于消息的行为组织 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t f fi sa l li m p o r t a n td i r e c t i o ni ni n f o r m a t i o ni n d u s t r ya n dt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n tt h a t t h ea d v a n c e dc o m p u t e rt e c h n o l o g yp e n e t r a t e st l u o u g ho t h e rf i e l d s t h ev i d e ot r a n s f e r s y s t e mi sd e v e l o p i n ga tv e r yf a s ts p e e da n dw i l lb ea p p l i e dw i d e l yi nt h ef u t u r e ，s oi ti sa p r a c t i c a lt a s kt or e s e a r c hv i d e ot r a n s f e rs y s t e mb a s e do na g e n tt e c h n o l o g y i no r d e rt oe s t i m a t et h en e t w o r kc o n d i t i o ni nt i m e ，c h a n g et h ef l a m er a t eo nt h es e n d e r a u t o m a t i c a l l ya n de n s t l r et h eb e s tt r a n s m i s s i o ne f f i c i e n c y ，w ed e s i g na l la g e n t b a s e d s e l f - a d a p t i v e v i d e ot r a n s f e rs y s t e m t h i sp a p ej p r o p o s e st h e a g e n ti n s i d em o d e lb y e x t e n d i n gt h em i x e da g e n tm o d e l ，i m p l e m e n t st h em e s s a g e - b a s e db e h a v i o ro r g a n i z i n g a p p r o a c h ，a d o p t sm u l t i t h r e a dt e c h n i q u et oi m p l e m e n tp a r a l l e lc o m p u t i n go fa g e n t sa n d c o n s i d e r st h ec o o p e r a t i o nb e t w e e nm u l t i a g e n t t h e s em e t h o d se n s n r et h ef a s ta n dc o r r e c t m s p o n s eo ft h es y s t e m t h i sp a p e ra c h i e v e ds o m ep r i m a r yr e s u l t sb a s e do ns u m m i n g pp r e v i o u sr e s e a r c h e s ： ( 1 ) a d o p t i n gt h eo b j e c t - o i i e n t e dp r o g r a n u n i n gm e t h o dt oi m p l e m e n tt h ea g e n tm o d e li n o r d e l t o 油j ) j 叭7 es c a l a b i l i t ya n dr e u s a b i l i t y ；( 2 ) y h r o u g bc o m p a t i n gr t pb a s e do f fu d p w i t ho t h e rn e t w o r kt r a n s m i s s i o np r o t o c o lt ol i n di t sa d v a n t a g e sa n di m p l e m e n ti ti no u r s y s t e m ；( 3 ) a d o p t i n gm u l t i t h r e a dt e c h n i q u et oi m p l e m e n tp a r a l l e lc o m p u t i n go f a g e n t sa n d i m p r o v ei n d e p e n d e n c ea n ds y n c h r o n i z a t i o no f a g e n t s ；( 4 ) o u rd e s i g na n dc o n s t r u c ti n d i c a t e t h a tu u lv i d e ol r a n s f m s y s t e mi sp r a c t i c a la n da v a i l a b l e k e y w o r d s ：a g e n t ；m o d e l i n gm e t h o df 0 ra g e n t ；r e a l t i m et r a n s p o r tp r o t o c o m e s s a g e b a s e db e h a v i o ro r g a n i z i n g ；m u l t i t h r e a dt e c h n i q u e ；v i d e ot r a n s f e r 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 本文的研究背景 近年来，| 9 f i 着! i 联 i ) 9 络规模的不断扩火以及数字视频压缩编解码技术的f 1 益成 热，数字视频传输系统这种利用视觉来扶取信息的通信方式以其实时性和直观性得到 r 越来越多的嚣视。 j 于互联网络是多利嘲络结构并存的复杂网络，没有服务质魅 ( q o s ) 保证，在进行视频传输时，会因i 蝴络信道的变化出现延迟或丢失，甚至搠缝。 考l g 人多数视频应川l l 刚户需求的特点：峡| i 、 r * 二j i i j j 茫性，系统应当能及时评估嘲 络的状况，动念渊整发送端发送到网络j ：的埘流量，在充分利j h 网络带宽的情况_ 卜尽 谴避免n 现人的延迟或捌塞，保证视频传输的最佳服务质量。为了满足多媒体实时性 和交互：性的需要，国际标准化组钐 i j l | 定了关于多媒体的实时传输协议 k t ”( r e m t j i l l ( # t r a n s p o r tp r o t o c o ”。为了有效地利闩j 删络资源以及保i i d l k 务 的j 】i ! i 务质量( c ，s ) ，需要对 ! ! i l 频业务源矬：合适的模型。传统的网络彳i 能满足多媒 夺传输的实时怛f 和交i j ：的实际需要，它传送实州视频数据的能力差。为此 e 1 i t 提 j f = i 的r t p 协议比较好地解决了这个问题。但足婴满足错误弹性恢复以及一定的服务质 诗，r t p 数据包的传输还必须与其他协议 a 俞使用，如与r t c l l 协议配合使用才能满 足定的服务质量。 我们n ：智能小l = 的l 叫络摄像机系统外发，i i 便遇剑了视频1 擘输系统传输质量承i 响 应述嫂f i 勺列越，此系统墩初目标便匙构缱- i 、, l , l x 公场所的叮视! | ：f 控5 i 台，i ：支持小 k 川，- 通过m 络实时删看， ! ! i 频传输的质艟羽j j 咖应迷度是其重婴指标。 兑次，主休硐l 多主体系统以其自治性、j i 动性和社会交互性等显著特点，为传统 l ：邢；以有效管理的复4 - , l k 务过程提供了。利嗍i 的解决方案，其构建方法、理沧和技术 越水越受刨! z 术界雨i 符个行业的关i i ：。找希g ! 能以多j i 体理论为指导构造视频f 输系 统，利川1 i 体披术建：视频传输系统l i 择j j j 能分州的分1 ：合 1 ：，从1 | j 降低i 刚衄l i 、 | 1 f j ， 捉商传输质量。 r 匙本论文选择了基于多主体技术和肌i m 议实现视频传输系统。视频传输系统 华中科技大学硕士学位论文 址t i i 多个儿订1 独。矗：决策能力的实体构成的个动态的、分稚的、柔性的复杂系统。由 j 二h j 户需求以及网络状态的高度不确定性，要求系统必须具有敏捷性的特点。存这种 t i 景卜，多1 i 1 夺系统在视频传输系统的矬模、叭渊和控制方i ：f i i 表现了极大的优势。系 统采削的智能 ：5 | l 频流技术针对不同的刚络传输速度采用不l 司的传输方式，真正实现 厄等待播放效果。应用咳技术可以自动检测网络状况并调整视频流的属性，以便达到 最佳质量。 1 2 本文内容及章节安排 j ：数j ：视频传输的大信息量和仃瞅的1 0 输带宽的矛盾，传输信通和刚络幼议以 及处理机制的选择至关重要，它们将直接影l 响剑数字视频传输的实时性能羽i 通过网络 健输以后客户端接收的视频图像质量，视频传输系统的延迟会造成音频的不连续或视 ；4 频构凝i 嗣等等。i 俯视频传输系统的延迟l i 嘤源j ：l 叫络传输延迟和处理延迟。其中处理 延遮楚山处理机的处理能力以及采j 目的处理机制决定的。有效的减小这两种延迟将极 人的挺融榄频传输系统的服务质量。 本文制绕蚓络视频传输的实时性和传输质挝心火重要指标，从“解决传输阱议问 题”和“处理机的处理机制”两方面入f ，迎过刘“基于u i ) i ，阱议的r t p 实时视频传 输”和t 休技术的研究，提h ；了“难j ：多l i 奎的l i 适应视频f 0 输系统”的改汁思恕， 较好地保证了数。 视频传输的实时性和服务质；i 。 小文第2 章t 婴介2 7 了j i 体的概念以及t 卜休建模的疗法。先介绍了t 体的起源， t h 主体的概念年1 i 多l i 体系统的特点，说明了j j 休的应用方向；接着介绍了多：卜体系统 的缱模方法。 第3 章一卜婪介纠了r t p 协议。我们从解决代输层协议问题入手，通过对t c p 和基 j ：u i ) p 的r t i ，协改的比较，提h 占1 iu i ) i 的i c ，l i l 能更好地保证视频传输的实时性。爿： 仆系统t i i 楸槲cp i i 接收者撤告肌计算数捌他丢火比率，然后根制丢火比率调祭发 j 盖帧牢，使系统具有一定1 3 适应性。 筇4 啦结合小文的具体研究课题，介州了j i l j ：多：l 二体的视频传输系统的理念，爿： 刈浚系统的框架结构及各部分具备的功能郜作了洋细的介绍。本文基于主体的建模的 华中科技大学硕士学位论文 难点集中在单个主体的建模上，所以又着重介绍了单主体的模型的选择和构建；最后 还简要介绍了系统最终实现的界面。 第5 章介 f 了t 仆基于消息的行为f l t f , 1 力式干l i 主体基于多线程的并行计算以及通 价叭响方式。 第6 章主要是对本文所介绍的基于主体的自适应视频传输系统的研究进行总结， 介绍了本系统设计的新功能及特点，同时展望了此系统未来的发展方向。 1 3 国内外研究现状 日i j i ，1 1 1j 二视频传输在囡内外都得剑了j “泛成刚，凶而有关视频传输系统的研究 还魁报多的。划j 二视频传输系统国内外研究抒邪试着从各个方j l l 运用各利，技术加以改 滓，希望提高视频传输的质量。其中主要的魁从两个方面进行研究，一方面是系统结 构，研究者们试图寻找合适的模型以减小视频传输系统中处理机制引起的延迟；另一 力i f i j 址传输协议，研究哲们希望能通过咖议的改进减小刚络传输中的延迟。“ 内柬人学汁算秽【系的魏圳亮等曾挺个分止；的实时视频传输系统模型c 肌就足 从系统结构力i f i f 入r 的。往c i l t h 作荫殴汁_ j ， 个成川级的m u tl i c a sl j j 、议r t m t h 利用逻辑时钟和缓冲队列的处理保证视频传输的实时惟；通过分层的反馈一调整机制 以政进对网络流量的管理，避免了传统模，鬯。l i 集- j 处理，灵活性较差的流量控制。但 足j 功能分布j ：多个结点处理器组成的流水线j ：，它的接收、娘) s 变换和转发i = 流水 线卜的多个处理器共川完成，以解决对处理能力的需求，这样做的4 i 利之处是增加了 l 寸矩，剐为在流水线j f = i 又不和，避免地引入了数槲传输的，l ：销。”l i j 【) l o n il ，、l u nk 等构建了一个b o n d 1 三体系统作为平台，并：在其j ：j l ：展许多应川 州究。他们的i f 标是构建了个视实验审，使j 二远 謦控制和监视试验过烈，叫放历 止试验并进行数据分析，便于分散于各地的l i j 究者们享试验数据。为了构建系统， 他们捉f f i 了一利，新的仁体描述语言b 】u op f i n l 用i 多平i f i i 状念机0 ：体模型，并存软件 ： “利墟j 二纰什的1 i 体结构方i f i 做了零点1 j f 究。他们舀i 此系统c 。典现的n 适应视频服务 其仃较好的灵活村 系统重构性。“4 | = ：j ij ：1 ：联i 叫是个允许应用刈网络带侥资源恶性竞争的嘲络因此必须提供一种 华中科技大学硕士学位论文 = = 口_ ；= = 日= = ；l = 目= = ；= _ = t = 皇自_ 昌i _ _ _ t t _ _ ；_ 目j t i e - - # 篇；# 罩；= l l _ - 昌；= = ；= = = _ i | ；目；= = = 昌 保障机制来尽呵能这种不稳定所带来的负i f 【f 影l 蜘，使得互联网上多媒体应用在运行过 羁叫。始终保持f q 预汁的稳定质量。h a s e 出- + r 承ik a t ot 从网络协议方研考虑提出了 一种凋节视频编码速率和数据传输速率的两层速率控制的拥塞控制协议。他们是希望 从传输协议的改善 ：提高传输质量。我们在系统的传输层上也借鉴了这种方法”。国 内的黄伟红等也提出一种自适应拥塞控制与自适应r s ( r e e d s o l o m o n ) 编码差错修复 棚结合的有效1n t e r n e t 视频传输新方案。舀：刁i 增加系统总带宽的前提下，与捌塞控 制梢结合的可变参数臼适应r s 编码m p 视频传输差错修复，有效地增强了i n t e r n e t 分组丢失差错环境卜视频传输的鲁棒性”i 。 总之，视频传输系统正处在飞速发展阶段，未米的几年垠将得到更j i 泛的虑剐。 此。j 1 ：胜刈视频传输系统的研究，讨论如似利川j i 体技术来尖现视频传输系统是 项 有现实意义的课题。 华中科技大学硕士学位论文 2 主体理论 2 1 主体起源 t 体( a g e n t ) 是来自分布式人：i ：智能( d js t r i b u t e da r t i f i c i a l n t e | l i g e n c e ，d a i ) 的概念。一种定义人工智能的方法是：“人工智能是计算机科学 的个分支，它的目标是构造能表现出一定的智能行为的主体。”主体技术快速发展 的个l j 要原l 问足in t e r n e t 和万维刚( w e h ) 的广泛将及。w e b f ：信息资源的b 速增 隧矬 l 许彩w e b 川j 感剑信息超载，这钟超j j | c 使得人们希掣错能1 1 体技术能够减轻 b 用户的负担。主体能够提供一种很好的列题求解风范的原是吐f 于基于三 三体的系 统具有沟：多优点。多| 三体系统放松了剥集l 式、胤划、顺序控制的限制，提供了分散 控制、鹿急和并行处理。并且，多主体系统可以降低软件或硬件的费用，提供更快速 的问题求斛。 舀：人工智能研究i j i ，主体概念的目归j f 4 i 单啦是因为人们认识到了心该把人i ：年- 能再个领域的研究成果集成为一个具有爷f f i b - h ：为概念的“人”，更氡要的原冈足人们 沃识到了人类智能的本质是一种社会性的智能。人们在研究人类智能行为中发现：人 类绝大部分的活动都涉及多个人构成的社会仆，火型复杂问题的求解需要多个专业 人必或 ：i _ i 织协作完成。人最重要的和最多晌爷旧楚和众多个体构成的 i ：会r | i 进行符 种f ，动的时候农脱j i i 术的。“咖作”、“宽廿”、“淡判”等等足人类智能 j ：为的m 婴表 脱彤。要对剞：会性的智能进行研究，构成社会i l c j t , l 7 木构件“人”的对虑物“l ：体” 川r j 然地成为人j ：钳能研究的丝奉刈蒙，i f l i 十l ：会的埘应物“多i j 体系统，也成为人 t 智能研究的基本对象。”1 1 2 2 单主体的概念 邪么，究彪仆么址i i 体? i i c w il l 指i i i ：什么址j i 体对r j 二基j i 二j ：休的汁算米晚址个 尴尬的f j 题，就像人i ：智能主流研究中1 1 么赴 一旧这个问题一样。因为虽然生体这个 涮被一泛地使用在斗l i 关领域中，却很难找到一。个火家都能接受的定义。一般、认为，主 华中科技大学硕士学位论文 休址利处于一定明：境一卜包装i j t t 算彤l 系统，为了实现设计门的，它能在那种环境i n 卜 灵活地、自： 地活动。 1 个分御式人f 智能系统由多个主体组成，每个主体是一个半自治的系统，主体 之问以及主体与环境之划并发运作并彼此交互，从而完成对复杂问题的求解。从广义 的伯度水胤定正休的特性，几乎所有被称为扛体的软件或硬件系统都具有r 下的特 悱： f i 治讹( l l il o 1 0 i i l y ) ：主休运h ：t t , 1 4 - ：i 【接1 1 1 人或e 它尔p q 控i t ；0 ，它对它们l i 山的行 为和内部状态= f ! 。一定的控制权。 田通信性( c o m m t l n i c l b i 】il y ) ：j - 体能够通过某利- 主体通信语吉与其它主体进行 价，心交换。 响j 衄一p l ：( l i l ( ：t iv ily ) ：j ：体川以感e 们所处的川：境，j i ：通过行为改变j ；：1 ：境。 个4 ：能对环境作f ：影响的物体不能被称为l i 体。 卜动性( p r o a c ti v e n e s s ) ：主体的 j ：为成足l i 动的，它感知环境的变化，做出基 j ： 1 枷；的行为。传统的应用程序是被动地i i i 川1 水运行的而jl 机械地完成用厂l 内指 令。 n 这种定义卜- ，墩陶单的主体就足蜞钉i ：述特。陀的一个计算机进程，这个进程可 以简剑只是个具有某种智能的f 程序，能够j ! i l , l f l 4 j - 1 休交换池息。j ：休弱概念使一卜 仆4 i 仪仪j i 心川剑人j ：智一。能领域，眦“泛地腑j 1 1 杓i 晰如人帆抖| l i 、通信、i ：行i ：f 乜 j 燮索引擎等领域。”1 舀：本文i 1 l z l l f l ：境i 1 i 体足一利一自治的软件系统，它足利存 n ：j ：汁算机操作系统、数据库和网络等j 飞仃现丈意义的“数字l i | = 界”q i ，并代卒牛人们 j 己成指定仃务i ，| 勺自治卜体。 就1 ：休内部的f 术系结构， | 自人敛川分为类：慎心，结构( d e l i b e r a l iv c a r c h i t e c t u r e ) 、反应式( r e a c t jv ua r c h j t e elll r o ) 和混合式体系结构( l y h r i d ar c h it o o t t l r 、) 。它们各自有它们的适川场介硐i 具体应片j 实例。根据自组织的原圳， 简j l t 个体按+ 一4 定的体系结构组织起米，通过交“防涧，可以产牛复杂的整体行为。“ 华中科技大学硕士学位论文 2 3 多主体系统的特点及其应用 前面内容介绍了单个主体的特性和内部结构，但是对于许多复杂的、分布式的问 题，! ￥l 个的智能主体并不一定胜任。有螳问题 ! | 】使能由单个主体解决，也可能在速度、 i ui i f t - 、灵活性和可维护性等方两受到制约。多j ：体系统提供了解决上述问题的一种 ) j 、k ， 多主体系统研究的是一组自治智能i - 体之n i j 智能行为的阱渊，它们怎样协渊它们 的知u 、| l 枷；、技0 平舭划，联合起米采取仃幼或求解问题。n j 多中体系统卜r 体可 能f r 个求斛的i i 标，电可能有多个交i ：| j i i 卡，j i 。从本质i ：讲，曲，i , i 足一种行为过特! ， | i 的址为了避免多l i 休系统中的单个l i 体f i j7 1 1 , 突，从而防止系统的混乱，以便俞作完 成糕体任务，提- 封系统工作效率。“” 对应于多主体系统，主体的自主性和系统的眺调机制使得多主体系统在描述视频 化输万f f i i 具有独特的优势。利用主体的这蝗特点，建立基于j ! 体的具适应性的视频传 输系统，j 以他系统处删机制灵活他灯、 j 胜能力姒以及刈意外的情况能及时处州， 逊f n j 实现- 岛效视频传输，因此具有重幽曰庸川价仙。 九2 0 畦上纪9 0 l ：代衲，智能土体j i ：始j j l ；：为j 人- j ：翟m 2 研究的个热点，时令令i i 智能t 体已经成为个庞大的研究领域，关j 二多1 - - 体系统的应j h 已经有人做了许多丁： 作。【i ( i # 1 1 9 7 4 机场管列! “、动态跟踪1 “、分1 l i j l u 力系统故障渗断。、信息搜索”“、 i u 子商务”“等。 内也进行稽各种尝试，如索寒牛筲便从供需链的角度探讨了 休在供需链巾的 映蚶、1 ：休之i i , j f r , j 交i ，多l i 体的信息集成等o j 供撇链管那密圳棚哭的问题，提供了 利川多l i 休系统_ i | ! 行供需链锚； l l l f ) i f i j 腆j 弘自l ；架用l j 小力法。岁雄b 等山将迅速 发爬的人：i ：智能技术融合于交通枢纽虚拟组钐 信息集成框架中。建立了摹于多主体的 交通楸纽虚拟组织信息集成框架，为交通运输氽业以及综合运输的信息系统发展提供 了新的思路”。 华中科技大学硕士学位论文 2 4 主体系统建模方法 在一个复杂系统中，系统整体往往t jj i 体按定规则结合而成，因而基于多主 体的复杂系统建模方法成为一种研究复杂系统的新方法该方法利用主体之间的局部 连接准则和丰体的局部细节模型，建立复杂系统的整体模型，借助讨算机来研究从小 舭模剑人规模系统实现等方面的问题。 1 ：休结构衙嘤解决的问题是主体i j j 哪螳模块升i 成，它们之州如何交j f ：信息，1 1 体 感知剑的信息如何影响它的乱：为和内部状念，以及如n f 将这螳模块刷软件或硬制：的办 组合起来形成个仃机的整休，舆i i ：实脱i i f 奎。 从外部观点考虑体系统的描述，可分为鹏种模型：”“ 卜体模挝一扪述不同的抽象和具体的主体类之1 1 自j 的层次关系，并确定可能存在的 卜体实例。 交j i 模型一描述主体类的职责、提供的服务、阱作的交! l ：以及主体类之问的控制 关系。这包括用于1 三体内部通信的、l i 体m 通信以及其它系统组件( 诸如用户界 1 f i f ) 的消息的语法乖i 语义。 从内部脱一i 看，每个j 三体类山王个模型米进 j ：规定，它们捌i 述了l i 体的信息状态、 激励状态以及潜= l ! j ! 行为。 感知模j 性一描述环境用i 该类j i 体的内部状态的信息，它w 能采用的行为，j ：体可 能的信念和它们的属性。 h 标模型一描述j 三体可能采用的f 标和川以l 响应的事件。 汁划模俐一捕述卜休i v 能采川的川j ：达到f f 标或i l 、t 感如“什的 f 划。 j ：体的设计和实现需要足够的技术求支持，俞则设计出的l i 体将不足以可信、町 维护_ f i i ：j 扩j 隧，l 撕刚哿雄以理解和重j f j 。作建模技术和方法学i p 已经，i ：发d j 了一些设 汁和j ；! l ! 范常j 日软件系统的技术和方法。其中| f l 1 f i j 刈象的建模技术已经趋向成熟。为了 ”发4 利为卜体系统设i | - 进秽! 提供准确支持| j 力法学和模型，i ) a v idk i n n y 等人提 将脱钉t r j l l i 向对象的建模技术扩腱j 衄川j ：1 i 体系统，水文的j i 休没纠便是祭】：这剥t 思 越! 。 i f l i 向对象的程序设计给软件丌发方法带米了询：多革命性的影响，这早强调其i l 具 华中科技大学硕士学位论文 仃认知惑义媳龋个转变：( 1 ) 从面向意义1 i 先牾的数据结构转变为两向意义完整的( 即 数据结构与数据操作合为一体的) 对象；( 2 ) 山镁凋数据结构这一静态被动的软件成分 转变为强调对象这一动态活跃的软件成分。受这种转变的启发，我们提出采用一种特 殊的对象结构，将知f 淡的表示与处理作为这种特殊对象的状念嗣叻法有机地结合存对 象的统+ 框架巾。就知识处理而亩，智能生体可以理解为具有一定知识并能够针对特 定l i 标宙效运 1 掬m ：求解问题的实体。我们注意刘不能离l 丌主体谈知识，也就是离) r j 犬徘j i ：使刚知u 的纠能j i 体，知识不复仃n 。j 占j ：之一认识，我们便可明确表述基r 智能1 ：休的矧u 太j 似改：( i ) 智能是纠能- i - 体j 1 i ! y l - 活动能力的：( 2 ) 知以可以j j 说叫 性的形式为智能皇休捌有：( 3 ) 知识的作川通过斜能主体有 i 标的理性活动得以展现 n 壤ri ：述观点，我们提h i 以下智能1 i 体的休系结构： ( 1 ) 智能主体山知识状态和知识处理方法两部分组成： ( 2 ) 知i = 状态是智能主体自身可以改变的部分，知动 处理方法是智能主体自身矸i 川汝变的部分： ( ： ) - 吖也i i 体以化j 趣消息的力i 外界矬j i 天系。 这种智能主体的体系结构是一般对象结构的特例，其中对象的状态被具体解释为 知谚 状念，对缘的属性被规定为知识单元，对象的方法被定义为处理知识状态的过程 倒：的，i 知u 。 n ! 我们的系统，h 刈象( 即) ：仆) 址丑醯过类的实例化生成的。个刈象实体实际 包括1 1 n 常翅、单元变量、方法定义和抖“约水p q 个部分，这叫个部分内容圾n 对象 所崩的类，以及弘j i 变量的实例化。办法定义规定了类的实例对象的摊理活动，特别 地，方法的执行将反映出智能主体知识状态的认知功能。对象足实际的行为实体。具 体地说，只有剥。象能够响应消息，完成卡斤定的知i 以信息处理。 2 5 主体之间的交互关系 j e 史柏；一个多1 i 体系统中，尽管各 i 体十l ：独立，是自j ：的或半自j ! 的，似它们 n i 起一i ：作求解问题，而且性能上要超过t 净个：l i 休的能力。由r 多主体系统通常很复 华中科技大学硕士学位论文 杂，# 体之闯的交互当然不免受到各种凶索的影响，系统应当处理好“胁调”、“合作” 0 “队商i 利，交噍行为。晒1 1 阱调 稀有资源的分配和中间结果的通讯是叻、调的最基本成分。比如龅，使相互依赖的 箨种活动矧步就缓涉及协调。若个活动需要j c 它活动的结果作为输入，中侧结果的 | l i ：j 步通信烛必需f l j 。在尺享不可分割的稀钉资i | j ： 时，这类资源的分配要求花赞额外寸 州水f 捕l i i f 求，为胜行咖调的分配和通f ij j j 能- ，符1 二仆必须i l ：l l 暇坌i l i 。通信i 川绡粜 必须f 1 誉i 息链踏l ：f 0 递。为了分凇j et ：资源，符i 动必须能f 0 递刈“( 资2 1 f ：f 的控制。 j 二各i - 体对艘个系统只有部分不精翔视野，它们的活动会妨碍而不足支持其它 1 ：体的活动，没有协调的整个系统会退化成群无秩序的个体。这样，系统事先要有 - 个协调协议，既保证主体的自主性，义避免各主体在使用资源上发生冲突，以维持 个适当的安伞条件。 2 合作 合作行为足川j i 必定无敌对的二l 三休之| 1 1 j 。峡脱j 体之问订效的合作足多t 体系统 l ：发的核心问题。增似合作行为订利j ：j l ： _ j ：捉i f 【务完成的述率：靠利j ：l i i j 字资 源( 如信息、经验和物理设备等) 增大州完成的侄务集合或范；有利= ! r 山从习f 重复 的仃务( 州圳1 i 川的万j ! ：! ：) 增加f t 务完成的j 。能r l ：；= r r 利j 二避免7 i 害的交1j ：，减少 t 务洲的i ：扰。 f l ：有合作关系的1 1 体问通过规划米究成仃务的分解，每个1 ：体都尽量拓宽视野。 i n 川化仟务分配时尽数把胶连关系强的衍动昶阱义卜相关的活动分配给稿：空i n ji ：接 近的1 体。剥此，心c s m i t h 和r d a y is ( 1 1 ) 挺侣使用通信最少，允i ：负载平衡， 分椰控制，能维持一致行为的合作框架。 ： 协商 肌向川j i 十jj j ：竞争，臼利的，n 存化做对天系的1 i 4 木之州，通过咖商使得烈力达 成u ) 介决策，也l ! l l l ，i = 1 _ 的消斛妨似合 1 仃为的冲突。 “曲向行为的j ：体问通过l 办i ：； 机制米消解 l l 突：阿九，仂- 向应咳1 i 浪赞资2 1 6 ，如 ”算资源，通信资源等，即不要为小事进行- 商；其次，协商刁i 需要中心控制决策者， 华中科技大学硕士学位论文 即应i j 炙对各个主体公、h 不存在偏见；蜮后，m f 瓤双方应该有合作的诚意，尽量达成 一致的意见。 2 6 本章小结 针对处删机制的延迟问题，我们捉将多1 i 仆技术应用到系统中。多事体系统e | i m 成为人【：钳能领域的主流方向之。传统的人 ：智能往往注重对人的单个智能品 质如推胖能肌汁议能力、学习能，j 等的研究j 模拟；而多j | 体是对人类社会智能的 模拟，其+ - j p 个l 三体足根据需要“封装一厂某然槽能晶质的智能体。多个j ：体通过与 所处明：境、人以及卜体之间进行交j 、叭渊与合作表现心定的礼会智能，从而解决 口j 传统人。j ：智能无法解决的大规模、复杂的问题。主体技术月f i i 被应用于大规模商 、m 年l ：、软件系统的，r 发，诸如窀中交通篱制、航线资源管理、仿真系统、商务进程 和会融管理、通信网络管理。这些系统人邡搬复杂，包含成百毖至上f 的主体。 小章：e 要介绍了t 体的概念以及1 ：仆建模的疗法。先介绍了1 三体的起源，- 弘t 体 的概念和多1 i 体系统的特点，说明了卜体f l j 应川力向。接着介绍了多j i 体系统的建模 力浊以及刈l i 刈象，| l t ! 序设计力法的扩腻。 华中科技大学硕士学位论文 3 传输层协议的选择 3 1r t p 协议简介 随着i j 【) ! i 络的发腱，分布式多媒体应；l ：j x , t 删络的资源管理、麓错控制、流量控制、 速率控制以及服务质量提出了新的挑战，传统的方法在以一f j l 个方面已经不适应新的 需求：”“ ( 1 ) 1 统的f 输坛过分依赖数引流发送力和接收，j 之间的反馈4 ，l , 9 1 0 ，随着技术 , f l lj , v j 咖q 发j 挺，力。i ：成的反馈信息n 返j 力的时| 1 i j | 1 i j m “1 - 卜，l 经f f 人 i ：的新 数川流入了叫络，控i b j y | 7 息往往人人滞后j ：叫络的动态变化。 ( 2 ) 传统蚓络协议过分依赖数据重发进 j ：差错恢复，但住高速i 叫络以及应j 】当 i i i ，m 弦棼的f l 曲意眯糟网络处j ：伽矩状态，i h j 人量的数据咂发会_ l i j i 匝删络洲塞，甚 伞导致网络运行瘫痪。 ( 3 ) 传统传输以狮议一般1 i 提供多j j 、i 投递的功能。j 蛐此，凝型应崩在功能i ：币1 1 l v l j l l j ：部刈传统阱议层提f 了挑战。 脱仃f 1 9p d j i k 视频流j “舳如l l e a l a u d i 0 ，抓m e d i hi l h y c r 州v x t r e m e 等，i h ：j ：使 j lju d i ，或t c p 作为传输协议，未采片 或j l 采川简- 社的差错控制技术，使得i n t e r n e t 视频传输的效率较低。f 面介奎f j 利：多媒体通信的实时传输协议r i 刊p “。 | c ，1 1 l ( r e u i 一r | m et r a n s p o r tp r ol o c o i ) i r t c i ( r e a i 一。r i i l l et f a n s p o rlc o nl r o i i io i t h i ) 址种应j i l 掣的传输j 。；i 办汉，它”小抛供仃 传输j + 榷性的保h i ! i l l 流鞋圳 摩挖制舳啡0 。e 址i i i 、r ( jn l e i l i e li i l g m v i g r a s kf or c ( j ) 为视舟频的实时l 簟 输改汁f 6 l # # 0 - 输i 办议。肌i ) 位j ：传输j 。之卜，仆功能_ | ：独立j 讣断的l 输层协议和i 列 络层协议，仉升i 能社独作为一个层次存介。心i i 办议本身1 ；能提供任何保证及时提交 f i , j ：j l ；l i 0 ，也小捉供j i , ：i i i b j l t i 务质量( ) s ) 俅h l ! ，j 町足依椎底层的传输协议完成这些仃 务。 p 被没汁成能够为某种特定的j 衄j 1 1 f , 址f j u i i 】i 务的种协议。实际j i - ，r t p 的实现 已经被融合到应用程序中来。r t p 没有连接的概念，它既可以建立在面向无连接的底 以卧汉l ：，也川以建说征面向连接的地j 。圳议i ：，因此r t i 对传输层是独立的。它既 华中科技大学硕士学位论文 i i 保讧e 提交，也不防止错序提交，还不假设f 层基础劂络可靠而且按序提交分组。r t p 、1 i i _ = i 包含的顺序号允i ：接收方重建发送办分组序列，但是，在视频解码c i j ，顺序号【 5 - j 。能闩j 于确定分组的适当位置，而不必按序解心分组。i 1 i 。一般山两个部分组成：数 据报史部分( r t i ，报文) 和控制报文部分( r t c i ) 。 州i ) 报文j j l 报文头和数据部分组成。川，报史头格式如图3 一l 所示，包头j f 始的 2 个芦节 i i 现在每个r t p 包中，而c s r c 列表仪现在有混合器的情况下。 版本j扑卉位扩展位 c s r c 数标址负载类耻序列譬 ( 2 何) ( i 位)( 1 伉)( 4 化)( j 能)( 7 位)( 1 6 位) l j 枷龇( 3 2 似) s s r c 嗣步源杯识符( 3 2 忙) c s r c 贡献源标识符0 ( 3 2 位) c s r c 贡献濒标识符1 ( 3 2 位) 图3 - 1r t p 包头格式 p 携带了只有实时特征的数据，与之 1 ；为眦套的另一个咖议是r t c p 。r t c i 是 i c ，i rf 内控制坍议，它定义了| r ( 接收报似) 、( 发送报告) 、s e d s ( 源描述项) 、b y e ( 站点离丌系统报告包) 、a p p ( 应刚特定踊数) 等5 类控制报文，舀! r t i 传输过程q 1 ， 参j 扦nj l l j f l - 地发送阱c p 报文，反馈数据传输质量的信息，蚱提供参与者的有关信 息。愀捌 j j - 汉j ：! l ! 定，i ，| p 和胛c p 选j 月小的删络端| j 号，盯i 选择一个偶数位的端j _ l 0 ，l nj l c 1 ，j l ! | j 选川卜+ 个奇数位的端i0 。 d if - r t c i ，撤文的发送是周期性的，随着参j 者小断增加，r t c p 撤文频繁发送将 i l i 用过多的网络资源，因此，r t p 脱定阱( ：p 报义最多占用5 的实时传输带宽。 利川州c l ，1 1 j 。史脱的1 i 要功能如| 、l “1 ： ( i ) 媒体步r t c l ) 的s r 撤艾包禽j 刚l 时n l j 戳埘i 对应的实时信息，i i j 以像 视频帧例步样。尖现媒体f 可步。 ( 2 ) 信源信息在r t p 数据包中，信源采用不直观的： 2 位s s r c 进行标识， 华中稀披大学硕士学位论文 l i ，r c p 的s d 瞵报文提供了直观的文本信息，t 哇搋c n a m e 、n a m e 、e m a il 、p h o n e 等， 方便接收方获取发送方的有关信息。 ( 3 ) 拥塞控制和q o s 监控这是r t c p 的一个重要功能，无论对发送方、接收 方还是网络管理员都非常有用：发送方司及时调整实时传输方式，保证币常接收；接 收办i tj 确定l 叫络 ) l j 摩的范咽赴柏：小地还址令f = 域，彳j t p j 放矢地采墩对策；网络锊理员 i t j + 监视l 叫络的传输、咐整传输策略，保i i i 传输的实时性。 卜图首先给j h 了r t c p 发送方报告数圳包的格式： 版奉 j补齐位接收报告计数也炎) 慢k 度 ( 2 协)( 1 位)( 5 佗)( 8 似)( 1 6 似) n i p 时问龇( 6 4 位) 盯p 时间戳( 3 2 位) 发送字盯计数( 3 2 位) s s r c i 源标识符( 3 2 侮) 丢火率( 8 伉) 累计丢包数( 2 4 伉) 扩j 挺( i 9 山矗人顺序吁( 3 2 化) 阳j i 辐u j 厶扣i 动( 3 2 节) i 【i 】2 近发送办撤告的时i i i j 溅( 3 2 似) d l s rn 最近发送方报告之后的延迟( 3