Многоагентное моделирование окружающей обстановки морского судна

• Автор: Павлыгин, Эдуард Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 189 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава первая. Оперативное представление ООС в открытом море

1.1. Информационное обеспечение процессов принятия решений на морском судне

1.1.1. Оперативная обстановка морского судна.

1.1.2 Динамика изменений ООС.

1.1.3. Структуризация информации об ООС

1.1.4. Специфика формирования информационного представления ООС

1.1.5. Условия принятия решений на вахте.

1.1.6. Информация о местоположении и движении динамических объектов

1.2. Методы и средства информационного освещения ООС.

1.2.1. Тематика релевантных информационных источников
1.2.2. Корабельные идентификационноизмерительные средства.
1.2.3. Системы, решающие задачу освещения ООС
1.2.4 Алгоритмы отождествления объектов ООС и их группирования.
1.2.5 Многоагентное моделирование в управлении надводными и воздушными объектами
1.2.6. Агентная структуризация программ
1.2.7. Базовые типы агентов
1.2.8. Средства разработки многоагентных систем
1.3. Многоагентное моделирование ООС.
1.3.1. Динамическая среда приложения.
1.3.2. Вопросноответный подход к многоагентному моделированию.
1.4. Постановка задачи исследований и разработок.
1.4.1. Обобщнная постановка задачи
1.4.2. Вопросноответный анализ
1.4.3. Диаграмма прецедентов.
1.4.4. Мотивационноцелевые установки задачи исследований
Выводы по первой главе.
Глава вторая. Многоагентное .моделирование в вопросноответной среде.
2.1. Математическая модель информационных потоков об окружающей обстановке морского судна.
2.1.1. Специфика математического моделирования информационных потоков
2.1.2. Анализ распараллеливания обработки информационных потоков.
2.2. Многоагентный подход к моделированию ООС
2.2.1. Архитектура вопросноответной системы моделирования ООС.
2.2.2. Схема взаимодействия агентов со средой их существования.
2.3. Моделирование агентов в среде I.
2.3.1. Моделирование реактивных агентов
2.3.2. Моделирование рассуждающих агентов
2.3.3. Моделирование композитных агентов.
2.3.4. Потенциал вопросноответной платформы.
2.3.5. Обобщнная модель многоагентной системы моделирования ООС.
Выводы но второй главе.
Глава третья. Агентное моделирование информационных объектов.
3.1. Агенты информационных объектов
3.1.1. Среда обработки информации для освещения ООС
3.1.2. Алгоритмический процесс освещения ООС с помощью судовых РЛС.
3.1.3. Агенты первичной обработки данных.
3.1.4. Агенты вторичной обработки данных
3.1.5. Агенты третичной обработки данных
3.1.6. Агенты динамических и групповых объектов.
3.2. Метод многоагентного отождествления динамических объектов
3.2.1. Задача отождествления
3.2.2. Численный метод отождествления.
3.2.3. Механизмы проверки статистических гипотез
3.2.4. Агент отождествления.
3.2.5. Схема исполнения метода многоагентного отождествления
3.3. Метод многоагентного группирования динамических объектов.
3.3.1. Задача группирования.
3.3.2. Алгоритм группирования для численного метода пульсаций.
3.3.3. Агент группирования с использованием пульсаций.
3.3.4. Схема исполнения метода многоагентного группирования.
Выводы по третьей главе.
Глава четвертая. Программный комплекс многоагентного моделирования ООС.
4.1. Обобщнная структура программного комплекса
4.2. Решения но визуализации воздушного пространства ООС
4.2.1. Струкгура комплекса средств
4.2.2. Структура подсистемы Редактор
4.2.3. Структура подсистемы Мониторинг
4.3. Изометрическая визуализация ООС
Выводы по четвертой главе.
Заключение
Список литературы


А значит, с представлением ООС рационально связывать динамическое образование ООС(0, для- которого рационально регистрировать не- только текущее состояние обстановки, но также запоминать прошлые состояния и прогнозировать (на определённые интервалы времени) будущее. С любым источником изменений связаны его идентификация и характеристики. Если источником изменения является определённое судно, находящееся в границах ООС, то с идентификацией этого судна связано его название (если оно известно) или тип. На основании вышесказанного для любого надводного объекта Уі введём его символическое обозначение Уі({? Если источником изменения является воздушный объект, разумеется, находящийся в границах ООС, то с его идентификацией логично связывать тип объекта, а в составе характеристик выделять навигационные (также пеленг, расстояние, координаты, курс, скорость и другие) и проблемно-ориентированные характеристики. Для представления любого воздушного объекта введём его символическое обозначение Е^{§Ч}Д), связывая с характеристиками {§я} такого образования их значения в текущий момент времени I. Отметим, что в общем случае выполнения проблемно-ориентированных задач динамические надводные и воздушные объекты могут образовывать группы. Отметим, что к числу индикаторов возможного группового поведения относится подобие динамических характеристик таких объектов. В то же время с любой іруппой динамических объектов логично связывать её идентификатор и характеристики группы как целого. Для представления надводных групповых образований введём обозначение ОУк({Уі}Д), а для воздушных групповых образований введём обозначение ОРі({Уі},і), применяя индексацию групп, поскольку в общем случае их может быть несколько. Если источниками изменений являются природные явления, то и в этом случае применяется их идентификация и специфицируются характеристики (например, метеорологические характеристики или течение в области нахождения судна). Такую составляющую наблюдаемой обстановки в дальнейшем будем обозначать ООСп({&},1), связывая с характеристиками ^г} такого образования их значения в текущий момент времени і. ООС- представляет собой географическую область, в пространстве которой в текущий момент времени находится ООС. Заметим, что в числе отмеченных характеристик как динамических объектов и их групп, так и природных явлении в области наблюдения различаются; характеристики с константным значением и характеристики с переменным значением. Ы.З. Реальность оперативного наблюдения на. ООС и динамических объектов, наблюдаемых в. Информационное представление'среды ООС принято оформлять визуально в виде картографического представления участка моря^ на котором изоб-• ражается надводное состояние ООС, экранных форм локаторов, работающих на судне и отображающих воздушную часть ООС, а также метеорологической информации, отражающей текущие (и прогнозируемые) природные условия. В этом плане в построениях изображений ООС средства геоинформатики используются для адекватного представления географики ООС. Географика ООС, обеспечивающая визуализацию надводных и воздушных объектов, обязана отображать трехмерную пространственную область с находящимися в ней динамическими объектами. Типичным подходом к представлению географики ООС на экране монитора является использование набора проекций, каждая из которых несёт ответственность за адекватное представление определённой части общего информационного представления ООС. Так, например, визуализацию надводной части ООС рационально формировать, «накладывая» на экране монитора друг на друга следующие слои-проекции: информацию о береге (береговая линия, реки, озера, каналы, дамбы), береговые ориентиры и объекты, отметки высот, линии изобат, навигационное оборудование (огни, знаки, маяки, буи, раконы), отметки глубин, опасности и объекты на море, границы районов, линии рекомендованных путей и фарватеры, типы грунтов морского дна, названия географических объектов, динамические надводные объекты с учётом их местоположения, трассы движения динамических надводных объектов. Пример такого изображения представлен на рис. Рис.