基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架.pdf

Vol.17No.4系统仿真学报
Apr.2005JOURNALOFSYSTEMSIMULATION·863·

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

廖守亿,戴金海
(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073)
摘要:提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计
模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的
对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框
架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括
军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层
的通用仿真服务。
关键词:复杂系统；设计模式；软件框架；基于Agent的建模与仿真
文章编号：1004-731X(2005)04-0863-04中图分类号:TP391.9文献标识码：A
DesignPatternandSoftwareFrameworkforAgent-BasedModelingandSimulation
LIAOShou-yi,DAIJin-hai
(CollegeofAerospaceandMaterialEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,ChangshaHunan410073,China)
Abstract:AnAgent-BasedModelingandSimulationdesignpattern,ABMSdesignpattern,isproposedcreatively.The
ABMSdesignpatternwillbehelpfultobuilddialogueandcommunicationsbetweenthedomainofmodelingandsimulation
andsoftwaredevelopmentcommunity.BasedontheABMSdesignpattern,adistributedsimulationsoftwareframeworkfor
ABMScalledABDSF,includingagentsimulationservicemodel(ServerAgent)andagentsimulationmodel(ASM),is
proposed.TheframeworkusesHLAforreference.Withthisframework,onecansharethemodelsandsimulation
technologies,improvethereusabilityandinteroperabilityofthemodels.Andwecanalsoconductlarge-scaleagent-based
simulationforcomplexsystems,includingmilitarysystemsandspaceoperationsundertheframework.
Keywords:complexsystems;designpattern;softwareframework;agent-basedmodelingandsimulation(ABMS)

1andUbiquitousNetworkAgent-ModelingInitiative)，利用
引言
ABMS方法来对虚拟战场仿真中出现的关键问题进行研究
复杂系统和关于复杂性的研究近几年来成为系统科学、[3]。现今愈演愈烈的空间对抗(太空作战，也称天战)，显然
计算机科学等领域的研究热点，复杂性科学更被称为“21要比一般的军事对抗复杂得多，对天战的建模与仿真，同样
世纪的科学”。为了解决复杂性问题，人们提出了各种解决需要先进的建模与仿真技术的支持，而ABMS将是首选[4]。
办法，例如钱学森先生提出的“从定性到定量的综合集成研ABMS作为一种新的建模仿真技术和仿真方法学，目前
讨厅”体系，复杂适应系统理论倡导的“基于Agent的建模的研究还远远不够，已有的研究工作还显得比较零散，尚未
与仿真(Agent-BasedModelingandSimulation,ABMS)”方法形成一个完备的体系，还没有一个支持ABMS的通用软件
学等。当前的基于还原论的建模方法难以解决复杂性问题框架。针对这这些情况，本文提出一种ABMS设计模式(也
[1]。复杂性问题的解决，只能采用基于本体论的建模方法，可以说是ABMS方法学)，这将有利于系统研究ABMS的相
例如ABMS就是这样一种方法。ABMS在不同的学科领域关问题。然后提出一种AB