Suitability of Multi-Agent Simulations to study irrigated system viability: application to case studies in the Senegal River Valley

It is assumed that Agent-Based Modeling is a useful technique for water management issues. In particular, it may provide a suitable framework for representing irrigated systems. The objective of this paper is to demonstrate its potential for a specific use: research on irrigated systems’ viability in the Senegal River Valley. The main assumption to be verified is that Multi-Agent Systems constitute a suitable architecture to study theoretically irrigated systems’ viability using simulations. By using Multi-Agent Systems, virtual irrigated systems can be designed that might then be used as virtual laboratories. These virtual labs constitute an alternative when real labs cannot exist for some reason.

In this paper we report on experiments we have conducted using such virtual labs for exploring an Agent-Based Model through the simulation of scenarios. A scenario is defined as a triplet: an environment, a set of individual rules, a set of collective rules. It is evaluated according to the longevity of the irrigated system. An index is defined, based on the ratio of long-enduring simulations among a set of repetitions of a given scenario. Even if simulation results display significant diversity for a given scenario due to random factors in the processes simulated, the ratio of long-enduring simulations is repeatable. This entails to explore the overall behavior of the virtual irrigated system and to build theories concerning the viability of Senegalese irrigated systems. An example is given showing the need for strong coherence for a given environment among individual rules and collective rules.     

基于Multi-Agent的农户生产决策行为对环境的影响分析

农户生产决策导致环境问题的发生过程是一个非常复杂的现象,具有极大的不确定性和混沌特征,为此从农户角度对我国农业污染问题产生原因进行理论分析,提出了构建基于Mu lti-Agent的多农户生产决策行为环境影响分析的思路,研究了该系统的基本框架和实现途径及方法。通过该系统模拟不同政策下农户生产决策行为对环境影响,为如何通过实施有关政策促进农业可持续发展,及为有关政府部门制定相应政策提供支持。     

Agent通信原型的设计与实现

Agent通信是多Agent系统协作的核心．以人工智能领域中的黑板模型结构和消息传送结构作为多Agent系统的基本的通信结构,对树形拓扑的多Agent原型系统进行了研究与构造．在Agent通信报文的设计中考虑了不同的网络服务质量及安全参数,给出了不同类型的Agent通信的实例及通信过程的描述,对多线程技术和动态负载平衡技术进行了分析,并给出了Agent通信的调度算法．     

基于本体的土地利用数据集成

为了从动态角度研究社会经济发展对土地利用的需求,必须实现土地利用信息的集成与共享,解决分布式异构系统环境下土地利用数据的语义互操作.为此,提出了一种基于本体的土地利用参考模型,它清晰地表达了领域知识的语义,通过OWL对土地利用要素本体的局部进行了样例描述,可有效地实现语义互操作和知识共享,在此基础上给出了基于综合本体模式集成的主要算法和过程,并利用Multi-Agent技术设计开发了一个原型系统.     

基于多Agent理论的城市供水泵站运行调度系统

将多Agent理论与供水泵站运行调度结合起来,建立了一个基于多Agent理论的城市供水泵站运行调度系统,此系统由监控多Agent子系统、方案决策多Agent子系统、方案执行多Agent子系统以及起协调联络作用的管理Agent和通信Agent构成.整个系统内的各个Agent相互协作使系统具有高度智能性、分布性和开放性等特性,为城市供水泵站进行合理的运行调度提出了新思路.     

基于多Agent社会模型在油田储层沉积相研究中的应用

为了建立储层沉积相分析的复杂地质模型,将多Agent技术和面向Agent的软件工程技术引入到储层沉积相分析中,在地质储层沉积相分析的基础上,建立了基于多Agent的储层沉积相分析模型.对面向Agent混合智能的Gaia方法论进行了研究,具体步骤分为收集需求信息、分析阶段、框架设计阶段、详细的设计阶段和实现阶段,逐步完善沉积相分析的模型建立.并在此方法论的基础上设计了沉积相分析的Agent模型、角色模型、技巧模型、知识模型和组织模型、交互模型.最后,构建了一个基于多Agent储层沉积相分析社会模型的原型系统,验证了系统的有效性.     

基于Ontology的Multi-Agent信息检索系统模型研究

为了改善现有的基于关键词的信息检索技术不理解语义等局限性,结合Ontology和Multi-Agent理论提出了基于Ontology的Multi-Agent信息检索系统模型,通过实例详细分析了模型的构成、功能及其运行机制,讨论了模型设计中的若干关键技术。该模型能有效地提高信息检索的查准率和查全率,能极大地满足用户的应用需要。     

基于MAS的农产品供应链可追溯系统研究

为了克服现有农产品供应链追溯系统的缺陷,提出了一种基于多Agent系统的可追溯系统。通过定性研究的方法,对Agent技术运用在农产品质量追溯方面的相关问题进行了研究。构建了该系统的实体模型,确定了系统的追溯体系结构,最后对主要实体的实现算法进行了描述。通过对算法的分析,证明该系统在提高产品追溯的广度与深度有一定参考价值。     

基于Multi-Agent的智能植物系统的构建与应用研究

植物的智能化是在物联网传感数据实时驱动下,由知识模型和多源异构数据融合计算提供智能决策,从而实现植物与环境、植物与人、植物与植物之间互联互通、全程感知与实时反馈的智能化过程,探讨了智能植物的概念、内涵、技术体系及基于Multi-Agent的智能植物系统构建方法。针对植物智能行为复杂异构性,将Multi-Agent技术应用于植物的生长计算和行为模拟,从面向服务的智能植物农业应用出发,综合分析了植物的自治性、反应性、社会性和主动性等智能属性、概念和内涵,构建了多智能体智能植物系统。多智能体智能植物系统的内核由感知器Agent、数据处理Agent、知识模型Agent、智能计算Agent以及虚拟交互Agent构成,并详细描述了系统结构及其关键模型,在多Agent系统中,植物能够感知其所处的环境上下文,自主地决策其行为。构建了基于Multi-Agent的智能植物系统,并以果树修剪虚拟培训智能服务为例验证,结果表明,该系统交互性强、智能程度高、体验效果好,以期为智能植物的发展提供有益的帮助。     

基于Multi-Agent的农户生产决策行为对环境的影响分析

农户生产决策导致环境问题的发生过程是一个非常复杂的现象,具有极大的不确定性和混沌特征,为此从农户角度对我国农业污染问题产生原因进行理论分析,提出了构建基于Multi-Agent的多农户生产决策行为环境影响分析的思路,研究了该系统的基本框架和实现途径及方法.通过该系统模拟不同政策下农户生产决策行为对环境影响,为如何通过实施有关政策促进农业可持续发展,及为有关政府部门制定相应政策提供支持.