第9期 刘静等：多Agent联合灭火救援作战仿真 ·1261· 1多Agent联合灭火救援作战模型框架 max(C)=C(E,R,A). (3) 2系统主要Agent模型 联合灭火救援系统由多个Agent组成，每个 Agent可以认为是一个虚拟指挥员或基本作战单 2.1指挥Agent 元，每个Agent被赋予一定的作战目标、相应的作战 指挥Agent中具有相应的指挥范围和指挥控制 规则和资源.将多Agent联合灭火救援作战模型用 规则，主要行为模式有接收上级下达的作战行动命 一个四元组来定义： 令和指示，向上级汇报作战行动进展情况和清求力 <REM,RC,RA,INAC>. 量增援，并与同级指挥Agent交流信息等.指挥 其中，REM为救援环境模型，RC为指挥Agent,RA Agent模型如图1所示. 为作战Agent,.INAC为Agent之间的交互关系.它 环境及其他 们共同组成了多Agent作战模型的基本结构. Agent 数据库 定义E、R和A为有限集合，E为联合灭火救援 环境空间集合，R为指挥Agent集合，A为作战Agent 通信模块 数据库接口 集合，INAC为Agent之间的交互关系.它们共同组 突发情况 信息感知 成了多Agent作战模型的基本结构.这样就建立了 行动 联合灭火救援作战的多Agent系统，E×R×A即为 决策模块 规划模块 联合灭火救援作战系统空间.将对应的问题定义为 指挥规则 Q,Q为E、R和A的函数，可表示为 控制模块 Q=(E,R,A). (1) 图1指挥Agent模型 式中， Fig.1 Model of a command agent E={E1,E2,…,E},R={R1,R2,…,Rg}, A={A1,A2,…,Ay}. 由图1可知：指挥Agent首先获取外部环境情 救援环境空间包含α个元素的子集，指挥 况，这一过程是通过信息感知模块经由信息模块完 Agent空间包含B个元素的子集，作战Agent空间包 成的，在非紧急情况下，经过决策模块，由决策模块 含y个元素的子集.在联合灭火救援多Agent系统 调用规划模块对感知到的获取的信息进行分析、判 中各空间集合在系统运行时都是一个信息处理函 断并做出决策，分析和决策结果传递到控制模块，由 数，E、R和A在作战指挥中相互影响，通过不断改 控制模块来做出响应，产生行动.其中，规划模块中 变自身的状态而生成动作执行结果.联合灭火救援 的推理分析模块进行救援力量调集，突发情况下，直 环境集合不断受到指挥机构和作战Agent信息处理 接根据规则做出反应. 函数的作用改变救援环境状态空间；同样，指挥机构 (I)通信模块.具有通信能力是Agent的基本 和作战Aget也会由于救援环境信息处理函数的不 特征之一[)，只有具有可靠的通信，各种信息才能 断变化，调整内部的参数和状态，以适应动态的作战 够及时传达到指挥部，指挥者才能够迅速做出正确 态势.因此对于联合灭火救援多Agent问题我们将 的判断和决策[5-6]；只有具有可靠的通信，指挥者的 做以重新描述： 命令才能准确迅速的传递到所属部队，使部队按照 Q=(E,R,A,C). (2) 上级命令实施战斗行动，保证联合灭火救援行动高 式中，C={C,C2,…,CE},Ck:E×R×A→P(k=1, 效和有序.Agent的智能型一个重要的指标就是通 2,…,) 信语言的完善度和灵活性[].指挥Agent模型中的 这里C定义为一个二阶函数，这里的E×R×A 通信模块主要包括各种语言辨识知识库（语法库、 为函数空间，P为实数空间，×表示笛卡儿乘积.C: 语义库等)、语言理解、语言生成、物理通信等多个 即为E×R×A到P的映射.这样Agent自身的行为 部分[8-】 处理结果用Q函数进行度量，从而实现了其形式化 指挥Agent通过语言辨识知识库对通信语言进 的描述。 行理解，通过对数据库中信息类别的对比，确定信息 因此，联合灭火救援作战系统中多Agent问题 所属类别，进而决定信息传送的位置，即应该到哪个 就转化为如下行为动作函数，即：当给定E、R和A, 单元，或者供哪个功能模块使用，最后抽取其中与相 采取何种作战方式和战术措施，使C满足下式： 应模块对应的有价值的信息进行传送，第 期 刘 静等 ： 多 联合 灭 火救援作战仿真 多 联合灭火救援作 战模型框架 ■ 联合 灭 火 救援 系 统 由 多 个 组 成 , 每 个 可 以 认 为 是 一 个虚 拟指 挥 员 或 基本 作 战 单 指挥 元 每个 被赋予一定的 作 战 目 标 、 相 应 的 作 战 指挥 中 具有相应的 指挥范围 和指 挥控制 规则 和资源 将多 联合灭火救援 作战模 型 用 规则 主要行为模式有 接收 上 级下 达 的作战 行动命 一 个 四元组来定义 ： 令和指示 , 向 上级汇报 作战行 动进展情况和 请求力 量增 援 , 并 与 同 级 指 挥 交 流 信息 等 指 挥 其中 为 救援环 境模 型 , 为 指 挥 , 模型如 图 所示 为作 战 , 为 之 间 的 交互 关系 它 矹播 巩 甘 讹 环境及 其他 们共同组成了 多 作战模型的 基本结构 数据库 定义 ￡ 、 和 为有 限集合 ￡； 为联合灭火救 援 丨 环境空 间 集合 为指 挥 集合 , 为作战 通 言 模块 库接 口 集合 为 之间 的 交互关系 它们共 同 组 士 丨 孪 发情况 “ ！ 成 了 多 作战模型 的 基本结构 这样就建立 了 动 联合灭火救援作 战 的 多 系 统 ￡： 即 为 决策模块 联合灭火救援作战 系 统空间 将对应 的 问 题定义 为 规划模块 ！ 化 为 ￡ 、 和 的 函数 , 可 表示为 控制模块 , 巾 图 指挥 模型 ‘ , 由 图 可知 ： 指 挥 首 先获取外部 环境情 救援 环 境 空 间 包 含 个 元 素 的 子 集 , 指 挥 况 这一 过程是通过信息 感知 模块经 由 信 息模块完 空间 包含 ； 个元素 的 子集 作战 空间 包 成的 在非 紧急情况 下 经过决策模块 , 由 决策 模块 含 个元素 的 子集 在 联合灭 火救援多 系 统 调 用规划 模块对感 知到 的 获 取 的 信息 进行分析 、 判 中各空 间 集合在 系 统运行 时都是一 个信息 处 理函 断并做出 决策 , 分析和决策结果传递到控制模块 , 由 数 , ￡ 、 和 在作 战 指 挥 中 相互影 响 通过 不 断改 控制模块来做出 响 应 产生行动 其中 规划模块 中 变 自 身 的状态而生成动作 执行 结果 联合灭火 救援 的 推理分析模 块进行救援力量调集 , 突发情况下 直 环境集合不断受 到指挥机构和 作战 信息 处理 接根据规则做出 反应 函 数的 作用改变救援环境状态 空 间 ； 同 样 指挥机构 ( 通信模块 具有 通信能 力 是 的 基本 和作 战 也会由 于救援环境信息 处理 函数 的 不 特征之一 ⑷ 只有具有 可靠 的通 信 , 各种 信息 才能 断变化 调整 内 部 的参数和状态 , 以适应动态 的作 战 够及时传达到 指挥部 指 挥者 才能够迅 速做出 正确 态势 因此对于联合灭火救援 多 问 题我 们将 的判断和决策 — ； 只有具有可靠 的通信 , 指 挥者 的 做以 重新描述 ： 命令才能准确 迅速 的 传递 到所 属部 队 使 部 队按照 上 级命令实施战斗 行动 保证联合灭火 救援行动 高 式中 ’ … ’ ： , 效和有 序 的 智 能 型 一 个重要 的 指标就是通 信语言的 完善度和 灵活性 指 挥 模型 中 的 这里 定 义为一 个二阶 函 数 , 这 里的 通信模块 主要包括各种 语言 辨识 知 识库 ( 语 法库 、 为函 数空 间 , 为实数空 间 , 表示 笛卡 儿乘积 语义库等 ) 、 语言 理解 、 语言生 成 、 物 理通信等 多 个 即 为 到 尸 的 映射 这样 自 身的 行为 部分 “ 处理结果用 函 数进行度量 从 而实现 了 其形 式化 指挥 通过语言辨识知 识库对通 信语言进 的 描述 行理解 通过对数据 库 中信息类别 的 对 比 , 确 定信息 因此 , 联合灭 火 救援作 战 系统 中 多 问 题 所属 类别 进而决定信息传送的位置 即应该到 哪个 就转化为如下行为 动 作函 数, 即 ： 当 给定 五 、 及 和 , 单元 , 或者供哪 个功 能模块使用 最后抽取其 中 与相 采取何种作战 方式和 战术 措施 , 使 满足 下式 ： 应模块对应 的 有价值 的信息进行传送