Agent与聚合-解聚机理研究.doc

Agent与聚合/解聚机理研究0 引言近些年来，建模作为研究问题的一个重要有效手段越来越广泛的应用到各种研究领域。随着现实需求的复杂性发展，需要用建模手段来解决的问题越来越复杂，建模的规模和层次不断扩大，建模的手段也越来越复杂多样。根据多样化的现实需求，建立系统的不同分辨率模型并将这些模型有机结合起来进行建模研究是复杂系统建模发展的一个趋势1。因此，在对坦克分队建模研究时，需要将坦克分队作为一个复杂系统来进行研究，特别是要考虑其指挥权的不同层次来进行研究。针对作战中的指挥权层次问题，本文研究了不同级别指挥实体与多分辨率建模的聚合/解聚机理的联系，并建立了坦克分队不同分辨率的模型。1 结构上的多层次性分析现代战争中，指挥体制扁平化、力量构成模块化。作战单位的模块集成，更利于战场的指挥与控制。研究模块化的作战单位，利于把握整个战场态势。在坦克兵战场上，坦克师、团均为常见的作战单位，然而，作为模块化的研究对象，坦克连是更为典型的作战单位。作战仿真领域的分辨率（resolution）主要指的是仿真模型的分辨率3。美国siso/siw给出了分辨率在建模仿真领域的一个被广泛认可的定义：“分辨率是指模型描述真实世界的精确度和详细程度，亦称粒度”4。简单地讲，本文中模型的分辨率是指一个模型描述现实世界中原型的详细程度5，也就是对原型细节方面描述的程度。对同一大小的原型细节，描述得越多，模型的分辨率越高，反之则越低。以坦克连为例，可以有以下情况：一种情况是当坦克连在团的编成内作战时，指挥官是团领导层次，此时他要研究作战模型，需将连作为一个整体考虑，不再分解其内部结构，否则将造成模型的过于杂乱而影响主视角；另一情况是指挥官为连队主官的层次，此时研究连队作战，除考虑整体外部交互情况外，更应分析内部作业情况以便于作战指挥，将整个坦克连在层次上进一步分解，分解至排或单车情况，更深入的进行研究。2 聚合/解聚机理与agent建模多分辨率建模是对同一原型采用多个模型进行描述，在仿真运行过程中可以动态使用该原型的某个模型，但是一般情况下只有一个模型处于活动状态。多分辨率建模的多个模型是指在不同分辨率下的对同一原型或原型一部分的模型。聚合/解聚的方法是实现多分辨率建模的主要方法6。聚合的概念和方法起源于经济学研究，现已应用到工程、生命及其它社会系统研究领域，成为构造复杂系统模型的重要方法。所谓聚合，简单说，就是把若干个体集总成为能表示这些个体总和的综合体。社会经济系统中，由描述大量单个企业生产、经营活动的微观经济模型求得描述国家国民经济发展的宏观经济模型就是一种聚合。解聚与聚合相对应，就是通过计算相对应原子实体的初始状态来把聚合实体变成原子实体的过程。其过程可形象表示为如图1所示。从模型的两个极端状态来说，多分辨率模型可以看成是分别从宏观和微观的角度构建的模型。同一原型的宏观模型忽略掉了内部的细节，从表面层次上描述原型，较之微观模型粗糙，微观模型则从细节处描述原型，更详细全面。高分辨率模型是在低分辨率模型基础上分解细化出相关的子模型，是模型解聚的过程。聚合过程是一个逆过程，将高分辨率模型内部子模型的作用忽略，着重描述有内部作用反映出来的表层现象，形成低分辨率模型，可从如下图2形象的理解多分辨率建模。基于agent的建模具有层次性，不同级别的模型均可基于agent建模，只是在建立单个agent时，对agent实体的属性进行规定。对一个相对独立的作战实体，均可构建成一个具备自己特性的一定层次的agent实体。对该作战实体逐级解聚，并进行深入细致的研究，可建立不同级别的agent。每进行一次解聚，对应的agent实体就增加一个层次多个agent。在一个以团为作战单位的的战斗体系仿真中，以连为研究对象进行研究分别从研究者为团领导和连主官的角度建模，就需要考虑分队的宏观和微观两个角度。多分辨率建模就是以复杂系统的层次为基础，建立同一系统或过程的不同分辨率或抽象层次上一致描述的模型。高分辨率模型描述系统低层次、操作层次的微观特性，抓住事物的细节和具体现象；低分辨率模型则描述系统高层次、决策层次的宏观特性，更好地揭示事物宏观的、本质的属性。3 结论文章以坦克分队为载体，以agent和聚合/解聚的方法为手段，完成了基于agent的多分辨率模型的构建，为以后要开展的装备作战运用研究，特别是基于agent的作战运用研究打下了基础。参考文献：1page e h,nicol d m,balci o,et al.strategic directions in simulation ceedings of wsc,1999.2华玉光、徐浩军，多分辨率建模航空武器装备体系对抗效能评估j.火力与指挥控制，2009，34（1）：8-10.3李明忠、毕长剑、郭晓波，空军作战仿真多分辨率建模分析j.战术导弹控制技术，2008，1：51-55.4dale k.pace.dimensions and attributes of simulation ceedings of 1998 fall si