發(fā)布時(shí)間：2021-02-21 04:48

　　隨著人工智能的快速發(fā)展,智能無(wú)人平臺(tái)逐漸向小型化和智能化轉(zhuǎn)變,多無(wú)人平臺(tái)的高效協(xié)同將在未來(lái)的信息化戰(zhàn)場(chǎng)、太空探索、搶險(xiǎn)救援等領(lǐng)域有著廣泛而深入的應(yīng)用。在該問(wèn)題背景下,當(dāng)目標(biāo)任務(wù)隨機(jī)到達(dá),目標(biāo)之間存在強(qiáng)偏序約束,且目標(biāo)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間和執(zhí)行的成功概率都具有時(shí)間相關(guān)不確定時(shí),為了實(shí)現(xiàn)多無(wú)人平臺(tái)之間的在線協(xié)同,滿足在線計(jì)劃過(guò)程中的時(shí)效性,需要設(shè)計(jì)高效的在線規(guī)劃與調(diào)度方法,實(shí)時(shí)的生成執(zhí)行計(jì)劃,并優(yōu)化調(diào)度相關(guān)的無(wú)人平臺(tái)去執(zhí)行。本文以此為研究目的,主要討論:如何建立智能規(guī)劃與優(yōu)化調(diào)度相結(jié)合的在線計(jì)劃系統(tǒng);如何利用智能規(guī)劃語(yǔ)言PDDL進(jìn)行計(jì)劃問(wèn)題的描述與建模,描述無(wú)人平臺(tái)之間的協(xié)同交互關(guān)系;如何在目標(biāo)任務(wù)之間存在強(qiáng)偏序約束的情況下快速搜索執(zhí)行目標(biāo)任務(wù)的行動(dòng)序列;以及如何在時(shí)間相關(guān)不確定環(huán)境下,針對(duì)規(guī)劃過(guò)程生成的行動(dòng)序列進(jìn)行行動(dòng)的起止時(shí)間推理和無(wú)人平臺(tái)的在線優(yōu)化調(diào)度,獲得全局較優(yōu)計(jì)劃方案。主要工作如下:（1）建立了離線狀態(tài)下基于運(yùn)籌學(xué)方法的問(wèn)題模型,并討論了在線計(jì)劃框架和基于PDDL的規(guī)劃問(wèn)題建模。文中通過(guò)基于運(yùn)籌學(xué)方法的問(wèn)題建模,對(duì)本文研究問(wèn)題的特點(diǎn)和問(wèn)題求解的復(fù)雜度進(jìn)行了詳細(xì)討論;然后,根據(jù)智能規(guī)劃... 

【文章來(lái)源】：國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：159 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 論文研究的背景與意義
        1.1.2 論文研究的基金項(xiàng)目支撐
    1.2 基本概念、問(wèn)題特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 預(yù)備知識(shí)及論文研究問(wèn)題的特點(diǎn)
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
    1.3 現(xiàn)有相關(guān)研究存在的問(wèn)題和本文的主要研究工作
        1.3.1 現(xiàn)有相關(guān)研究存在的問(wèn)題
        1.3.2 本文的研究思路
        1.3.3 本文的研究?jī)?nèi)容
        1.3.4 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 問(wèn)題描述、建模與在線計(jì)劃（規(guī)劃與調(diào)度）系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)與分析
    2.1 基于運(yùn)籌學(xué)方法的問(wèn)題建模
        2.1.1 離線狀態(tài)下的問(wèn)題形式化描述
        2.1.2 離線運(yùn)籌學(xué)優(yōu)化模型
        2.1.3 離線優(yōu)化模型的求解復(fù)雜度分析
    2.2 規(guī)劃與調(diào)度相結(jié)合的在線計(jì)劃系統(tǒng)框架與計(jì)劃生成流程
    2.3 案例分析：基于艦艇防空案例的在線計(jì)劃系統(tǒng)分析
        2.3.1 艦艇防空案例介紹
        2.3.2 基于智能規(guī)劃與優(yōu)化調(diào)度的艦艇防空計(jì)劃系統(tǒng)
        2.3.3 案例討論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 初始狀態(tài)下目標(biāo)任務(wù)之間存在強(qiáng)偏序順序約束的規(guī)劃方法研究
    3.1 強(qiáng)目標(biāo)偏序約束規(guī)劃問(wèn)題介紹
    3.2 死鎖檢測(cè)算法及算法性質(zhì)分析
    3.3 目標(biāo)實(shí)現(xiàn)行動(dòng)的有效性檢測(cè)
    3.4 基于死鎖檢測(cè)的多步前向搜索算法
    3.5 實(shí)驗(yàn)分析
        3.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與對(duì)比算法
        3.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.5.4 實(shí)驗(yàn)總結(jié)與討論
    3.6 本章小結(jié)
第四章 相斥目標(biāo)實(shí)現(xiàn)行動(dòng)導(dǎo)致的目標(biāo)任務(wù)之間強(qiáng)偏序約束的規(guī)劃方法研究
    4.1 問(wèn)題定義與介紹
    4.2 問(wèn)題性質(zhì)分析
    4.3 問(wèn)題求解
        4.3.1 問(wèn)題求解復(fù)雜度分析
Ms FS）">        4.3.2 基于相斥目標(biāo)實(shí)現(xiàn)行動(dòng)集的多步前向搜索（Ex_Ms FS）
    4.4 案例分析：艦艇編隊(duì)防空仿真實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 基于艦艇防空規(guī)劃的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 時(shí)間相關(guān)不確定下基于重計(jì)劃的在線規(guī)劃與調(diào)度方法研究
    5.1 在線計(jì)劃問(wèn)題分析與建模
        5.1.1 問(wèn)題描述
        5.1.2 問(wèn)題建模與啟發(fā)式求解
    5.2 可重復(fù)使用無(wú)人平臺(tái)的時(shí)間窗口管理
    5.3 在線計(jì)劃過(guò)程
        5.3.1 在線算法耗時(shí)處理
        5.3.2 實(shí)時(shí)重計(jì)劃
    5.4 案例分析：艦艇單艦防空仿真實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 基于艦艇單艦防空的仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.4.2 算法時(shí)間分析
        5.4.3 重計(jì)劃的效果分析
        5.4.4 重計(jì)劃的平均計(jì)算時(shí)間和全局效果優(yōu)化的關(guān)系分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 時(shí)間相關(guān)不確定下基于分散式馬爾科夫決策過(guò)程的在線規(guī)劃與調(diào)度方法研究
    6.1 問(wèn)題描述與基本假設(shè)
    6.2 分散式馬爾科夫決策過(guò)程（DEC-MDP）
        6.2.1 無(wú)人平臺(tái)執(zhí)行目標(biāo)任務(wù)過(guò)程的狀態(tài)空間描述
        6.2.2 基于分散式馬爾科夫決策的在線過(guò)程模型
    6.3 考慮潛在機(jī)會(huì)損失的分散式馬爾科夫決策過(guò)程（PCL-DEC-MDP）
        6.3.1 潛在機(jī)會(huì)成本
        6.3.2 考慮潛在機(jī)會(huì)損失的收益計(jì)算
    6.4 基于PCL-DEC-MDP的在線規(guī)劃與調(diào)度方法
        6.4.1 基于PCL-DEC-MDP的多無(wú)人平臺(tái)在線規(guī)劃與調(diào)度
        6.4.2 算法性質(zhì)及證明
    6.5 案例分析：艦艇編隊(duì)防空仿真實(shí)驗(yàn)
        6.5.1 基于艦艇編隊(duì)防空的仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.5.2 DEC-MDP與PCL-DEC-MDP的比較分析
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 未來(lái)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄A 初試狀態(tài)下具有強(qiáng)目標(biāo)偏序約束的艦艇編隊(duì)防空規(guī)劃問(wèn)題PDDL模型
附錄B 相斥目標(biāo)實(shí)現(xiàn)行動(dòng)導(dǎo)致的強(qiáng)偏序約束艦艇防空規(guī)劃問(wèn)題PDDL模型
附錄C 單艦防空的在線規(guī)劃與調(diào)度過(guò)程中的PDDL模型



本文編號(hào)：3043861