[發(fā)明專利]基于Agent技術(shù)的對(duì)抗行為建模仿真平臺(tái)及仿真方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010279605.0
• 申請(qǐng)日: 2010-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN101964019A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王青;吳振東;楊飛;董朝陽;解志君;黃喜元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;G06N3/08;G09B9/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 官漢增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能Agent控制與決策、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Agent技術(shù)的對(duì)抗行為建模仿真平臺(tái)及仿真方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中大規(guī)模的軍事演習(xí)訓(xùn)練要耗費(fèi)大量的財(cái)力物力，虛擬戰(zhàn)場(chǎng)仿真訓(xùn)練已逐漸成為國家訓(xùn)練部隊(duì)的一個(gè)重要手段。戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)建模仿真主要是行為建模方法的實(shí)現(xiàn)，行為建模方法有專家系統(tǒng)方法、有限狀態(tài)機(jī)法、Agent技術(shù)等。Agent技術(shù)的對(duì)抗行為建模的主體主要包括以下內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

態(tài)勢(shì)感知：實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)人員從戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中獲取信念或更新信念，包括觀察、分析、知識(shí)庫的更新和信念的生成，實(shí)現(xiàn)不同戰(zhàn)場(chǎng)的感知判斷，具有真實(shí)模擬作戰(zhàn)個(gè)體戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知的能力；

決策規(guī)劃：是作戰(zhàn)人員基于感知信息或其它的信息構(gòu)造決策任務(wù)，運(yùn)用決策準(zhǔn)則和規(guī)劃機(jī)制從方案庫中選出最優(yōu)的方案，為作戰(zhàn)人員提供動(dòng)作意圖指令，使建模接近真實(shí)作戰(zhàn)個(gè)體的思維方式；

個(gè)人主觀：是對(duì)作戰(zhàn)人員的行為影響的內(nèi)部心理因素包括能力、情感、態(tài)度和價(jià)值觀等評(píng)估和綜合，將這些主觀因素識(shí)別并計(jì)算權(quán)值，利用自身的規(guī)則庫和自學(xué)習(xí)綜合后，反饋到作戰(zhàn)人員的行為動(dòng)作中，符合作戰(zhàn)個(gè)體主觀的表現(xiàn)方式；

行為生成：是作戰(zhàn)人員參考感知的信念和決策的指令，將意圖作為當(dāng)前的情景處理，加入處理行為意圖的優(yōu)先級(jí)模塊，并考慮到個(gè)人情感對(duì)外在行為的壓抑或興奮等影響，確定生成某種戰(zhàn)術(shù)對(duì)抗動(dòng)作。

目前，對(duì)基于Agent技術(shù)的對(duì)抗行為建模的研究，大多是針對(duì)作戰(zhàn)Agent個(gè)體的行為建模過程。但是在復(fù)雜的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，作戰(zhàn)Agent組織級(jí)的對(duì)抗行為表示更為重要，因?yàn)閺?fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)系統(tǒng)是所有參戰(zhàn)人員、武器和戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境等要素相互協(xié)作、相互影響和相互通信等功能的共同作用，且各組成要素間的活動(dòng)很難進(jìn)行定量分析和描述，戰(zhàn)場(chǎng)情況的復(fù)雜多變，也具有不可預(yù)見性和不可再現(xiàn)性；其次，研究主要圍繞著作戰(zhàn)人員的決策和學(xué)習(xí)行為展開研究，從信息流的角度將作戰(zhàn)人員個(gè)體的行為按內(nèi)在的感知、決策和學(xué)習(xí)考慮，形成作戰(zhàn)個(gè)體的外在行為過程，對(duì)各種行為內(nèi)在因素的相互影響只是按照簡(jiǎn)單的線性因果鏈考慮。但是，從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)于虛擬對(duì)抗作戰(zhàn)這樣的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)，內(nèi)在因素間存在著互相影響的自適應(yīng)反饋，不是簡(jiǎn)單的線性傳遞關(guān)系，傳統(tǒng)方法在這方面表現(xiàn)不足，大大局限了行為的智能性和自主性。因此開發(fā)一種具有高逼真度、通用性強(qiáng)、自主性和智能性的對(duì)抗仿真軟件平臺(tái)具有重要意義與實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種基于Agent技術(shù)的對(duì)抗行為建模仿真平臺(tái)及仿真方法，以提高虛擬模擬戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)建模行為的智能性、自主性和差異性。

本發(fā)明提出一種基于Agent技術(shù)的對(duì)抗行為建模仿真平臺(tái)，所述的仿真平臺(tái)主要包括平臺(tái)交互界面模塊、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模塊、作戰(zhàn)人員Agent行為建模模塊、指揮協(xié)作Agent模塊、通訊模塊和評(píng)估模塊。

所述的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模塊通過通訊模塊，從平臺(tái)交互界面模塊獲取初始參數(shù)信息，并將該輸出參數(shù)信息輸出給指揮協(xié)作Agent模塊；指揮協(xié)作Agent模塊根據(jù)初始參數(shù)信息來明確作戰(zhàn)意圖和任務(wù)，指揮協(xié)作Agent模塊再將作戰(zhàn)意圖和任務(wù)分配到作戰(zhàn)人員Agent行為建模模塊，作戰(zhàn)人員Agent行為建模模塊依據(jù)自身的態(tài)勢(shì)感知結(jié)構(gòu)、決策規(guī)劃結(jié)構(gòu)、個(gè)人主觀結(jié)構(gòu)和外在行為輸出結(jié)構(gòu)，生成可執(zhí)行的外在對(duì)抗行為。實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)任務(wù)仿真，并由平臺(tái)交互界面模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。完成仿真后，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模塊將單次仿真產(chǎn)生的結(jié)果狀態(tài)信息輸出到仿真平臺(tái)交互界面上進(jìn)行顯示；平臺(tái)交互界面模塊還可以設(shè)置作戰(zhàn)任務(wù)多次仿真，將結(jié)果狀態(tài)信息輸出到評(píng)估模塊計(jì)算指標(biāo)效果評(píng)估，再將評(píng)估后的單一指標(biāo)和綜合指標(biāo)通過通訊模塊發(fā)送到平臺(tái)交互界面模塊進(jìn)行顯示。通訊模塊實(shí)現(xiàn)意圖、感知、決策和行為等信息參數(shù)的傳輸。

所述的平臺(tái)交互界面模塊包括參數(shù)設(shè)置對(duì)話框、仿真實(shí)時(shí)動(dòng)畫顯示界面、狀態(tài)參數(shù)顯示對(duì)話框和評(píng)估指標(biāo)輸出界面。操作員通過參數(shù)設(shè)置對(duì)話框設(shè)置初始參數(shù)，包括戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境參數(shù)、己方和敵方人員參數(shù)、武器裝備參數(shù)、仿真次數(shù)和評(píng)估指標(biāo)參數(shù)，設(shè)置后生成的初始參數(shù)，通過通訊模塊發(fā)送到戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模塊；仿真實(shí)時(shí)動(dòng)畫顯示界面將作戰(zhàn)任務(wù)在作戰(zhàn)人員Agent行為建模模塊的仿真過程中對(duì)抗雙方作戰(zhàn)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；作戰(zhàn)任務(wù)仿真完成后，狀態(tài)參數(shù)顯示對(duì)話框根據(jù)用戶要求選擇性輸出對(duì)抗雙方的位置、速度、武器狀態(tài)和存活率等結(jié)果狀態(tài)信息；評(píng)估指標(biāo)輸出界面根據(jù)用戶要求輸出單一指標(biāo)和綜合指標(biāo)。