车间调度和谐范式与多智能体系统情智集成的研究

发布时间：2020-08-19 21:20

【摘要】：车间调度是制造业生产管理和自动化最为重要的内容之一,也是半个多世纪历久弥新的研究挑战。然而,在针对特定类型问题取得一定成果的同时,调度问题的复杂性和系统求解思想的缺失,却往往为研究者所忽视。基于雷舍尔的复杂性模型从本体论和认识论两个方面对调度复杂性进行了分析,指出车间调度应作为复杂系统进行研究。认为调度范式的核心是智能范式,从问题、方法、手段、资源等因素入手,结合智能范式对调度范式的演进过程和趋势进行了分析。认为新范式应以务实、广泛集成、简洁、分治和人机系统等五类研究视角,对车间调度范式的各研究要素进行考察。在此过程中,以和谐这一普适概念为中心,以多Agent系统为载体,从个体和谐、群体和谐以及环境和谐三个方面,提出自我驱动、通信驱动和环境驱动三种动力机制。给出了调度系统的总体结构,结合所提出的调度问题求解的三域结构和MadKit开发平台,对控制台软件和多Agent软件系统进行了详细分析和设计,初步形成了和谐调度范式的基础框架和支撑体系。认为个体和谐是调度和谐的基石,而个体和谐的实质是Agent的心理和谐,其核心必然包括Agent认知与情感的和谐。在对情感与理性的相容性分析以及情感在集成、适应、动力和交互等方面功能研究的基础上,结合情感功能与调度需求的适配性分析,指出围绕情感所展开的情感计算在车间问题的求解上潜力巨大,具备有效性和一定的必要性。提出了情感计算在调度研究中的本源性、相关性和可操作性策略。给出了基于情感的车间调度系统的总体结构,基于顺序检查理论(SCT理论)研究了情感调度中情感发生器的设计;对情感效应方式和情感行为模式进行了分析。在此基础上,研究了Agent的情智协同机制。针对以作业车间调度和柔性作业车间调度为代表的静态调度问题,采用基于情感的系统进行了多Agent求解过程适应的分析。针对动态调度问题,提出了一种情感分组合同网算法。实验结果验证了情感机制的可行性和有效性,表明情感机制作为和谐调度范式的重要组成部分,在车间调度领域具有进一步深入研究的价值。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP18;TH186
【图文】：

相关论,生产调度,数据

3图 1.1 EI 检索的生产调度相关论文及专利的机构分布（数据截止到 2010 年 4 .1.1 Numbers of production scheduling papers and patents on production scheduling affiliation/assignee indexed by EI (Data is updated to April,2010)

相关论,生产调度,调度网络,研究状况

.2 EI 检索的生产调度相关论文及专利的年份分布（数据截止到 2010 年 4Numbers of production scheduling papers and patents on production schedulinindexed by EI (Data is updated to April,2010)科调度网络（Interdisciplinary Scheduling Network，ISN）对该团计数据（图 1.3）能够让我们对调度问题的研究状况有所了解

范式,构成要素,调度问题

图 2.1 调度范式的主要构成要素Fig. 2.1 Main factors of scheduling paradigm法也决非孤立存在。它服务于特定的问题及目标，却又道没有免费午餐的同时，还要考虑“用什么换回午餐”，即目标、成本构成、重要关注等，而寻求新的范式体系也法一起纳入面向实际调度问题的共同研究体系。式与智能系统是调度的核心问题的历史，调度问题始终伴随着人类生产和生活，而调度，在调度问题的解决中展现了形态各异的智能系统形式的调度工作都是靠人的经验和判断，人的智能在调度效时至今日，不少发展初期的企业或车间仍然完全依赖人挖掘人的智力资源的同时，也带来了人的一些负面影响

【引证文献】