本文關(guān)鍵詞：MAS在智能建筑中的應(yīng)用研究

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【摘要】：智能建筑是傳統(tǒng)建筑和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物,隨著科技進(jìn)步,通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)不斷的發(fā)展,其逐漸融入我們生活的方方面面,并改變著人們的生活方式,提高人們的生活水平。歷經(jīng)近三十年的辛苦研究與不斷發(fā)展,人們開始了對(duì)第三代智能建筑技術(shù)的研究。最新一代的智能建筑技術(shù)希望達(dá)成的目的是建立一個(gè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的傳遞、資源的調(diào)用和管理服務(wù)的共享的控制平臺(tái)。經(jīng)歷了各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展,有像C語(yǔ)言一類的面向過(guò)程的編程方法,它的程序主要是事物的操作過(guò)程,弱化了操作的主體;也有像隨后出現(xiàn)的JAVA一類面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)語(yǔ)言,它雖然把事物的主體抽象了出來(lái),即一切事物皆對(duì)象,但是處理的對(duì)象相對(duì)較小、功能較為單一,在面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)主體時(shí),更難以滿足人們的需求。這是因?yàn)槊嫦驅(qū)ο蠹夹g(shù)很難對(duì)現(xiàn)實(shí)世界做出更加貼切的模擬,由此人工智能中的Agent技術(shù)便脫穎而出。Agent繼承了JAVA的功能特性,加強(qiáng)了自主性、社會(huì)性以及自學(xué)習(xí)能力,為智能建筑這類大型項(xiàng)目提供了一條新的思路。MAS(Multi-Agent System)是由多個(gè)可以進(jìn)行交互的Agent智能體組成的系統(tǒng)。每個(gè)Agent與其他Agent既相互獨(dú)立,又相互產(chǎn)生影響,不只是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)上的交換,而是類似與人類的某種社會(huì)行為,進(jìn)行通訊和交互、協(xié)調(diào)和協(xié)作。通過(guò)實(shí)現(xiàn)多Agent間的交互協(xié)作使得建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)具有人工智能的特點(diǎn),不僅可以使得人們得到更加舒適、便利的工作、生活環(huán)境,而且可以優(yōu)化建筑消耗能源的方式,達(dá)到節(jié)能減排的目的。首先,本文在研究分析了多Agent控制技術(shù)在智能建筑領(lǐng)域中應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷史和現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)Agent實(shí)現(xiàn)技術(shù)和MAS理論模型進(jìn)行了深入研究,提出了基于多Agent的智能建筑控制系統(tǒng)模型的組織理論。通過(guò)基于JAVA的JADE軟件開發(fā)框架,構(gòu)建了多Agent系統(tǒng)模型,實(shí)現(xiàn)MAS在智能建筑中應(yīng)用的初步理論模型。其次,本文討論了Agent的軟件特性和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以及它的功能和優(yōu)勢(shì)。根據(jù)Agent具有的自主性、主動(dòng)性及社會(huì)性等特性建立了幾種Agent:房間Agent、環(huán)境Agent、系統(tǒng)Agent。同時(shí)討論了智能建筑中多Agent間的相互協(xié)作機(jī)制,通過(guò)各Agent的相互協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)智能建筑各控制系統(tǒng)的信息共享、相互協(xié)調(diào)、相互調(diào)用,以實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)化的控制方法。然后,根據(jù)智能建筑需要MAS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能,從軟件和硬件兩方面分別設(shè)計(jì)了房間Agent、環(huán)境Agent和系統(tǒng)Agent。在軟件方面,上位機(jī)通過(guò)JADE編程,實(shí)現(xiàn)智能建筑的MAS系統(tǒng)建立;在硬件方面,采用嵌入式單片機(jī)STM32控制、協(xié)調(diào)各個(gè)感應(yīng)傳感器及執(zhí)行元件。最后,本文提出了多Agent系統(tǒng)應(yīng)用于智能建筑領(lǐng)域理論模型。通過(guò)JADE軟件建立智能建筑控制模型,確立多Agent的協(xié)調(diào)與協(xié)作方法,基于模型給出一個(gè)應(yīng)用于智能建筑系統(tǒng)中的多Agent交互協(xié)作示例,其采用基于FIPA-ACL通訊協(xié)議的交互方式,利于多平臺(tái)協(xié)商交互的建立。
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU855

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