【摘要】： 本文深化復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論在水資源系統(tǒng)研究中的應(yīng)用，綜合運(yùn)用復(fù)雜性科學(xué)、水資源優(yōu)化配置、人工智能、計(jì)算機(jī)仿真等學(xué)科的相關(guān)理論和方法，結(jié)合我國南水北調(diào)東線水資源系統(tǒng)的實(shí)際，從理論分析和技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度對水資源復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行研究。 首先，本文在介紹水資源優(yōu)化配置、復(fù)雜系統(tǒng)和復(fù)雜性科學(xué)理論、智能Agent理論、一般的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)特性、概念、研究方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論對水資源系統(tǒng)進(jìn)行解析，確定了水資源復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)研究的基本方法，建立了水資源多Agent系統(tǒng)的概念。 其次，本文研究了水資源多Agent系統(tǒng)的建模，主要包含兩部分內(nèi)容：單Agent抽象和建模，以及系統(tǒng)整體建模。單Agent抽象和建模是在對水資源系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上抽象出水資源系統(tǒng)中的Agent，并根據(jù)水資源系統(tǒng)Agent的特點(diǎn)，引入智能Agent的研究成果，建立單Agent的理論和結(jié)構(gòu)模型，將經(jīng)濟(jì)學(xué)研究中對人類行為方式的研究融合到水資源Agent建模的研究中。系統(tǒng)整體建模研究水資源多Agent系統(tǒng)的整體模型，主要考慮如何將單Agent進(jìn)行組織和協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)水資源多Agent系統(tǒng)的協(xié)作和進(jìn)化，以完成水資源多Agent系統(tǒng)的整體目標(biāo)。在此，，本文引入了協(xié)同進(jìn)化機(jī)制，建立了水資源多Agent系統(tǒng)的整體協(xié)作模型。 接著，本文研究了將水資源系統(tǒng)中的Agent和多Agent系統(tǒng)從概念模型的表達(dá)方式向仿真模型的表達(dá)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化。從分析Agent的學(xué)習(xí)機(jī)制入手，建立了水資源多Agent系統(tǒng)的基于遺傳算法的三層演化優(yōu)化模型。從微觀個體行為優(yōu)化級、微觀個體交互作用級和宏觀系統(tǒng)演化優(yōu)化級三個層次對優(yōu)化算法進(jìn)行了研究。對每一層的優(yōu)化模型進(jìn)行了詳細(xì)的論述，并用具體的例子進(jìn)行仿真，為后續(xù)的水資源多Agent系統(tǒng)仿真框架的建立奠定技術(shù)基礎(chǔ)。 然后，本文研究了水資源復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的仿真問題，對水資源復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)仿真理論進(jìn)行了介紹，對基于Agent的仿真技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了探討，并建立了水資源多Agent系統(tǒng)的仿真框架。 最后，作為水資源復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的實(shí)踐應(yīng)用，本文對南水北調(diào)東線工程水資源優(yōu)化配置問題進(jìn)行了仿真研究。在了解南水北調(diào)東線工程概況的基礎(chǔ)上，應(yīng)用本文建立的水資源復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的理論和方法建立了仿真模型，并進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，然后對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。
【圖文】：

各省和系統(tǒng)的CDP、SntPISntPZSntP3_____________」工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值在四種情景下的增長變化情況

輸出到外部環(huán)境的動作。擴(kuò)展后的Agent便具有了協(xié)作能力�；谶@樣的擴(kuò)展Agent，構(gòu)造基于協(xié)同進(jìn)化機(jī)制的水資源多Agent系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖3.12所示。在這個水資源多Agent系統(tǒng)中，存在多個相互協(xié)作的Agent，Agent通過其內(nèi)部協(xié)同進(jìn)化決策器中的進(jìn)化群體為其提供行為決策，各個Agent的進(jìn)化群體之間是按照協(xié)同進(jìn)化機(jī)制進(jìn)化的。需要說明的是，這里的Agent不僅可以是單個的實(shí)體對應(yīng)的Agent，也可以是由諸多個體Agent聚合而成的介Agent，所不同的是介Agent的協(xié)同進(jìn)化決策器是由構(gòu)成該介Agent的某個個體Agent擔(dān)任的。選擇什么粒度的Agent作為該體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)成元素取決于我們所要研究的實(shí)際問題。圖3.12基于協(xié)同進(jìn)化的水資源多Agent系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)協(xié)同進(jìn)化的內(nèi)部運(yùn)作機(jī)制:每個Agent內(nèi)部的協(xié)同進(jìn)化決策器實(shí)際上就是一個按照協(xié)同進(jìn)化機(jī)制運(yùn)作的進(jìn)化算法，其中包含Agent的動作規(guī)則庫以及對規(guī)則庫進(jìn)行進(jìn)化運(yùn)算的進(jìn)化算法。Agent通過對規(guī)則庫進(jìn)行選擇、重組、變異等進(jìn)化計(jì)算過程
【學(xué)位授予單位】：河海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：F205;F224

【引證文獻(xiàn)】

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1 韓雁;城市多水源復(fù)合系統(tǒng)分析及合理配置研究[D];大連理工大學(xué);2008年

2 彭勝民;區(qū)域水土資源系統(tǒng)分析及糧食增產(chǎn)潛力研究[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué);2010年

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1 王凱;基于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論的農(nóng)業(yè)水土資源優(yōu)化配置研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

2 姜瑾;陜西省南水北調(diào)水資源配置研究[D];西安理工大學(xué);2009年

3 時啟軍;黑龍江西部半干旱區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整與水資源優(yōu)化配置[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

4 郭博;多目標(biāo)無功優(yōu)化和最優(yōu)潮流計(jì)算方法研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

本文編號：2685351