基于多Agent复杂网络的交战模拟方法研究

论文摘要

现代高技术条件下对军事系统的研究理论、研究方法都提出了新的要求,新的时代呼唤新的交战模型。以复杂适应系统理论作为理论指导的多Agent建模方法为交战模型的建模提供了一种新的方法。它并不注重具体的Agent之间的网络结构,而是通过研究基于具有适应性的主体(Agent)与其它主体或环境的交互作用来研究整体的涌现性现象。作为复杂系统理论研究的一种方法,复杂网络可以从网络拓扑及其演化的角度研究个体和整体的关系。如果我们在运用多Agent建模时,能同时利用复杂网络方法分析Agent之间的网络结构,并把两者结合起来,则既可深入挖掘个体的交互行为,又可以网络结构的形式呈现个体间的关系,最后再加以具体的研究。由此对作战的理解也得到了深化。本文将这两种建模方法结合起来应用于交战建模,对由此建立的模型进行了研究。首先,本文从结构上建立一个基于多Agent复杂网络的交战模型。包括:战场环境模型、作战单元Agent的模型、多Agent复杂网络模型等。其中,多Agent复杂网络即为Agent之间的关系抽象出的复杂网络。其次,本文对基于多Agent复杂网络的交战模型进行过程建模。此模型将交战过程作为多Agent复杂网络的演变过程来研究,而多Agent复杂网络的演变以Agent的自主行为为驱动。另外提取出一些多Agent复杂网络的网络参数来描述交战过程以及交战效果中的交战效能情况。研究了基于多Agent复杂网络的交战过程的仿真流程以及交战模型的分析方法。最后,对前沿交战问题进行了仿真分析,应用本文研究的模型和建模方法,建立了该问题的基于多Agent复杂网络的交战模型。在此基础上,通过仿真试验,将建立的模型与偏好交战网模型进行对比,初步模拟了前沿交战中网络间的对抗。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 多Agent建模技术在交战对抗方面的应用
• 1.1.2 复杂网络方法在交战对抗方面的应用
• 1.1.3 研究多Agent复杂网络的交战模型的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 多Agent技术及基于多Agent的交战模型的发展
• 1.2.2 复杂网络研究的发展
• 1.3 研究内容与研究框架
• 1.3.1 论文研究的主要内容
• 1.3.2 论文研究的思路与方法
• 1.3.3 论文结构
• 第二章 基于多Agent复杂网络的交战模型理论基础
• 2.1 战争复杂系统及其研究方法
• 2.1.1 复杂系统及系统复杂性
• 2.1.2 战争系统及其复杂性
• 2.1.3 战争复杂系统的研究方法
• 2.2 基于多Agent的建模方法
• 2.2.1 Agent与多Agent系统
• 2.2.2 基于多Agent的建模仿真方法
• 2.3 复杂网络方法
• 2.3.1 复杂网络的特征参量
• 2.3.2 随机网络
• 2.3.3 无标度网络
• 2.4 基于多Agent复杂网络的建模方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于多Agent复杂网络的交战结构建模
• 3.1 基于多Agent复杂网络的交战的组成结构
• 3.2 战场环境模型
• 3.3 作战单元Agent模型
• 3.3.1 Agent的属性
• 3.3.2 Agent的行为
• 3.4 多Agent复杂网络
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于多Agent复杂网络的交战过程建模
• 4.1 基于多Agent复杂网络的交战过程
• 4.1.1 多Agent复杂网络的战斗生成
• 4.1.2 多Agent复杂网络的交战势态推演
• 4.1.3 多Agent复杂网络的兵力毁伤
• 4.2 基于多Agent复杂网络的交战过程的效能度量
• 4.2.1 度分布情况
• 4.2.2 视域能力和视域效能
• 4.2.3 毁伤比率和杀伤效能
• 4.2.4 通信作用效率
• 4.3 基于多Agent复杂网络的交战过程的仿真流程
• 4.4 基于多Agent复杂网络的交战模型的分析方法
• 4.5 本章小结
• 第五章 前沿交战问题的仿真研究
• 5.1 前沿交战的特点与问题
• 5.1.1 前沿交战的主要特点
• 5.1.2 前沿交战问题
• 5.2 前沿交战问题的建模过程与模型
• 5.2.1 前沿交战战场环境建模
• 5.2.2 前沿交战作战单元Agent模型
• 5.2.3 前沿交战多Agent复杂网络模型
• 5.2.4 模型参数
• 5.3 仿真试验与结果分析
• 5.3.1 模型战场势态推演过程
• 5.3.2 前沿交战多Agent复杂网络交战模型与偏好交战网模型的对比
• 5.3.3 网络对抗的对比分析
• 第六章 结束语
• 6.1 基于多Agent复杂网络的交战模拟方法研究的意义
• 6.2 进一步研究的工作
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录:交战模型程序设计
• 1 程序设计平台
• 2 程序设计主要方法
• 3 程序设计主要输出文件
• 4 程序设计主要交互窗口