一阶多智能体系统的一致性分析

研究一阶连续多智能体系统的一致性问题,其中每个智能体只能在一系列离散时刻上获得其相对邻居的状态信息,并且每个智能体的保持器的周期和采样器的周期是不同的.通过分析多智能体系统的稳定性,获得了一致性成立的充要条件,该条件揭示了交流拓扑、控制器增益、采样器的周期和保持器的周期的关系.最后,提供一个仿真例子以说明理论结果的有效性.     

具有部分状态信息的二阶多智能体系统的一致性

研究二阶连续多智能体系统的一致性问题,其中每个智能体只能在一系列离散时刻上获得位置信息.为了关于完全状态,即位置和速度,都达到一致,设计一类协议,并建立在该协议下,一致性成立的充要条件.该条件揭示了交流拓扑、控制器增益、采样周期和保持器的更新周期之间的关系.仿真例子表明理论结果是有效的.     

考虑感知成本的共享单车用户借还车行为意向研究

为分析奖励措施下共享单车用户的借还车行为意向,弥补现有用户行为意向无法定量描述的不足,文章基于计划行为理论,提出了考虑不同感知成本的用户借还车行为意向的定量估计方法.首先从用户行为意向的影响因素出发,添加成本感知变量建立用户行为意向模型,利用预调查获取共享单车用户的个体特征和出行特征,通过正交实验法设计了关于出行目的、奖励金额与额外步行时间的出行场景问卷;然后利用收集的用户行为意向数据,基于出行效用理论建立用户行为选择概率模型,通过SPSS软件进行二项logistic回归求解模型参数,实现用户借还车行为意向的定量估计.研究结果表明:无论是借车还是还车,用户早高峰出行均具有更高的时间敏感性,当额外步行时间大于8 min时,奖励金额以及规范停车区的设置对用户借还车行为的影响不明显;而当额外步行时间小于5 min时,奖励金额和规范停车区的设置能较好的影响用户的借还车行为.     

“CA结构的智能Agent”方法的构建与应用

智能体和元胞自动机是基于复杂适应系统理论(CAS)框架下应用较成熟的两种行为模拟方法,在对它们的优缺点及适用领域进行比较分析的基础上,构建了一种更适合人类复杂行为模拟的新方法——"CA结构的智能Agent".并将其应用于股市投资者行为的模拟研究中,模拟结果验证了股市投资行为中的羊群行为和复杂系统特性.此外,模拟还发现股市达到均衡的时间和状态取决于投资者的类型和比例.     

基于多智能体的旅游云服务组合模型

针对目前研究服务组合自动化程度低及合作成功率低等情况,提出了基于多智能体的旅游云服务模型.首先提出了基于多智能体的旅游云服务组合框架,其次以旅游服务为例,设计了旅游服务本体;再次提出云服务组合求解的方法.云服务组合求解方法包括服务形成、合作产生、角色指定、团队初步形成、服务分解、服务团队最终形成、服务分配、执行服务8个阶段.最后举例进行说明旅游服务组合合作求解过程,仿真验证团队形成的有效性.     

不确定二阶多智能体系统的鲁棒最优一致

针对不确定二阶多智能体系统,研究了其鲁棒最优一致性问题.首先,基于每个智能体所获得的邻居信息,设计了一个使多智能体系统达到一致的控制协议.其次,研究了多智能体系统的最优一致性问题,给出了系统在满足一定性能指标下达到一致的条件.再次,基于该条件,利用Schur补引理和线性矩阵不等式技术,给出了不确定系统达到鲁棒最优一致的条件.最后,通过仿真验证了所得结果的可行性.     

具有等级制度的时滞多智能体系统的集群行为

针对应用实际,文章研究了具有等级制度和时间延迟的多智能体复杂系统的集群行为.通过建立时滞微分不等式和构造Lyapunov函数,分别获得了三类具有等级制度和时间延迟系统的条件集群和无条件集群结果.条件集群的结果揭示了初始条件对系统集群行为的影响规律,最后给出了保证系统集群行为形成的时间延迟取值范围.     

三阶多智能体系统的尺度群一致性

文章研究三阶多智能体系统的尺度群一致性问题:个体网络由两个子网组成;个体网络由任意有限个子网组成.分别针对这两种情形,设计分布式尺度群一致性协议,并基于矩阵理论及Routh-Hurwitz判据分析得到系统达到尺度群一致性的判定条件,以及系统达一致时的收敛状态.最后,通过仿真验证理论结果的有效性.     

制度下行为模拟的Agent与CA方法比较研究

在对CAS理论研究的基础上,分析了基于其理论框架下相对成熟且应用较为广泛的两种行为模拟模型或方法(即智能体和元胞自动机),并对它们的优缺点及适用领域进行了比较,对其发展趋势和前景进行了展望.     

两道工序智能加工系统调度模型

研究了两道工序智能加工系统调度问题·该问题为2018年全国大学生数学建模竞赛B题的一部分.系统由一辆轨道式自动引导车(RGV)和若干台计算机数控机床(CNC)等部件组成.以RGV的移动路径和两道工序的CNC分配为决策变量,以RGV在CNC上的操作结束时刻为时间节点,以物料加工剩余时间和RGV的手爪是否被占用为状态变量,给出了问题的数学模型.考虑周期内RGV的移动为固定序时,不同于一道工序问题,两道工序问题的周期长度与CNC的分配有密切的关系.最后给出了基于模型和RGV固定序的算例.     

基于个体仿真的机场安检系统优化研究

建立了安检流程的网络流模型,模型中包含了不稳定的乘客到达情形、嫌疑乘客以及反馈机制。分析了安检过程中的瓶颈所在,并给出了相应的优化方案,包括整个安检过程的通行规则,A区和B区内部预检节点与普通节点的适当比例等。仿真结果显示,为了充分利用安检资源并兼顾预检乘客的利益,通行规则应采用连通方案。依照统计数据中计算出的各种参数,在A区预检节点和普通节点比例设置为2∶2,B区预检节点和普通节点比例设置为3∶5的情况下,旅客平均等待时间最短,等待时间的标准差也最小,同时高峰期的通行量也相对较优。进一步分析了不同的文化背景及机场情况。对于美国人和瑞士人,通过改变预检乘客的选择概率来满足他们不同的行为偏好。仿真结果说明,预检乘客选择哪类节点进行安检对平均等待时间、等待时间的标准差和高峰期通行量的影响不大。分析了插队情形,插队对平均等待时间和高峰期通行量几乎没有影响,但当插队比例非常大时,旅客等待时间标准差会增加,影响乘客到达的准确性。最后,针对具体情况提出了一些合理的建议,并给出了进一步的研究计划。     

Modeling sustainability transitions on complex networks

There has been renewed interest in sociotechnical systems in the context of transitioning to a more sustainable society. While gains have been made in the qualitative understanding of sustainable transitions and sociotechnical systems, these approaches have not been well‐operationalized. Given the importance of meeting future energy and environmental policy targets, there is need to develop predictive techniques and more robust methods to quantify and analyze sociotechnical systems undergoing rapid change and uncertainty due to sustainability pressures. Sustainability transitions depend on large‐scale diffusion of technological and behavioral innovations on physical and virtual networked systems. Transitions can therefore be viewed as a subclass of diffusion phenomenon and subject to a range of mathematical and computational methods. We review, categorize, and critically assess methodological and theoretical approaches that integrate different aspects of sustainability, innovation, and complexity. We argue that these approaches should be adapted to improve our understanding of the behavior and dynamics of a broad range of sociotechnical systems to meet sustainability objectives. We therefore also make the conceptual link between complexity and sustainability as complimentary fields of research to inform policy and decision making to achieve more sustainable outcomes. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Complexity 19: 8–22, 2014     

Modeling civil violence in Afghanistan: Ethnic geography,control, and collaboration

We develop a computational model to explore how ethnic geography shapes the distribution of violence in civil war. We seed the model with disaggregated data on ethnic settlement patterns in Afghanistan and calibrate the model parameters to fit empirically observed locations of violence against civilians. Our simulation suggests that (i) political actors are more likely to attack civilians in heterogeneous areas where members of one ethnic group are exposed to members of a rival group; (ii) violence directed at civilians occurs with greater frequency in locations where one political actor exercises hegemonic but incomplete territorial control (relative to areas of complete or mixed control); and (iii) geographically concentrated ethnic minorities face a higher risk of violence. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Complexity, 2012     

基于厂商策略的电价建模

发电侧厂商的行为是影响电力市场竞价交易的重要因素,发电商的行为策略是造成市场出清价的不稳定性的关键原因,而其行为主要是通过操控市场力来提升价格.本文以美国加利福尼亚州电力市场99年电价一容量数据的分析对象,企图对数据去噪、聚类建立模型,特别是针对由于发电商的容量持留造成市场出清价格的振荡这种情况,依托数据挖掘中混合聚类思想建立混合模型,以从中反映发电厂商的行为.     

Structural Modeling of the Mechanical Behavior of Periodic Cellular Solids: Open-Cell Structures

The numerical simulation of random cellular metals, e.g., metal foams, is still connected with many unsolved problems due to their stochastic structure. Therefore, a periodic model of cellular metals is developed and its mechanical behavior is investigated numerically under uniaxial and multiaxial stress states. The main advantage of the model is that a wide range of relative densities can be covered and that test specimens of the same geometry are possible to manufacture without oversimplifying their shape. The influence of different hardening behavior and different boundary conditions on the characteristics of the material is investigated. Furthermore, the effect of internal pore pressure on its uniaxial behavior and on the shape of yield surface are determined.__________Russian translation published in Mekhanika Kompozitnykh Materialov, Vol. 41, No. 3, pp. 405–422, May–June, 2005.     

A Comparison of TIMSS Items Using Cognitive Domains

The results of international assessments such as the Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) are often reported as rankings of nations. Focusing solely on national rank can result in invalid inferences about the relative quality of educational systems that can, in turn, lead to negative consequences for teachers and students. This study seeks an alternative data analysis method that allows for improved inferences about international performance on the TIMSS. In this study, four classroom teachers categorized a sample of TIMSS items by the cognitive domains of knowing and applying using the definitions provided by the TIMSS 2011 Assessment Frameworks. Items of different cognitive domains were analyzed separately. This disaggregation allowed for more valid inferences to be made about student performance. Results showed almost no significant difference between the performance of U.S. students and the students of five other nations. Additionally, no differences were observed in U.S. students' performance on knowing items and applying items, although students from some sample nations performed significantly better on knowing items. These results suggest that policy makers, educators, and citizens should be cautious when interpreting the results of TIMSS rank tables.     

城镇社区居民参与体育健身行为结构模型与应用

通过国内外相关文献分析及定性研究确定构成城镇社区居民体育健身行为的可能影响因子,运用结构方程模型方法,建立了城镇社区居民参与体育健身行为结构概念模型,提出了5个假设.并与实践结合,对模型进行实证分析和验证,同时,借助于结构方程专用软件(Lisrel),对提出的概念模型加以拟合,确定了各要素之间的路径系数,验证了5个假设.最后指出了健身行为模型计算中存在的问题以及在未来研究中的应用前景.     

数学建模竞赛的发展与数学建模教师的作用

本文简要回顾数学建模竞赛活动的起源和发展,介绍国内外特别是国外学者关于提高数学建模教学质量的主要观点,并结合作者自身的经验和体会,探讨教师在数学建模教学中的作用。     

加权微分建模的初步研究

加权建模是必要的,微分建模是重要的,把二者结合起来,进行加权微分建模既必要也重要.给出了常用模型的微分建模结果,讨论了加权建模中的计算和权重选择问题,探讨了加权微分建模的思路和方法,并结合典型数据验证了该方法的有效性和稳定性.象加权建模一样,加权微分建模的精度、实用价值等,是和权重确定得合理与否紧密相联;应先进行模拟,以与近期实际值或典型样本相差最小的参数所对应的模型为准.     

AaaS:Agent云平台研究与实现

云计算是一种通过互联网将各种资源按照一定的方法整合在一起,以服务的形式向外提供的商业模式,有着良好的发展前景.Agent技术拥有其他技术无法比拟的智能性,并在各个领域都得到了广泛的应用.但Agent软件的系统开发、部署、运行以及维护仍采用传统的技术方案,无论在硬件还是软件设施上都存在着严重的浪费,因此将云计算与Agent技术结合起来,建立基于云计算的Agent平台(AaaS),来解决上述存在的问题,利用虚拟化技术解决硬件资源的浪费,设计开发Agent开发工具箱(ADT)以统一的标准来开发和部署Agent,提供云控制器来实时监测Agent的运行状态,进而动态的解决Agent运行时存在的问题.