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出版时间 :
多智能体方法在作业车间调度中的应用
0.00    
图书来源: 浙江图书馆(由图书馆配书)
  • 配送范围:
    全国(除港澳台地区)
  • ISBN:
    9787563934720
  • 作      者:
    任海英著
  • 出 版 社 :
    北京工业大学出版社
  • 出版日期:
    2013
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内容介绍
  近年来,产品需要的快速变化、交货期不断缩短和用户定制增加等要求生产企业的生产计划的制订和生产调度的调整更为迅速和高效。传统的静态调度理论难以适应实际中大规模动态调度问题的需要,而多智能体方法因其灵活性好和适应性强的特点而受到广泛的关注。
  《多智能体方法在作业车间调度中的应用》提出了一类新的基于多智能体协商的调度体系,该体系主要针对及时或准时交货的性能指标。作者在经典作业车间和柔性作业车间等环境下设计和实现了这些多智能体调度系统的原型,并通过仿真实验验证了它们的有效性和相对于传统调度规则的优越性。《多智能体方法在作业车间调度中的应用》既可作为相关专业的课程教材,也可作为制造业企业管理人员的参考书。
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精彩书摘
  我们提出的MASS在一定程度上模仿了人工调度员的决策方法,比如说,MASS给每个机器指派了一个机器智能体。所有的智能体都有按某个准则计算作业分数(局部优先级)并与其他智能体交流的能力,正如人工调研员一样。两者唯一的区别是:人工调度员必须考虑自己所有的信息处理和决策,而MASS将调度员的工作在机器智能体、作业智能体和系统智能体之间进行了明确的分工,每类和每个智能体都存储自己的信息和控制逻辑,因此减少了系统计算量,提高了系统的响应能力和可扩展性。
  具体地说,我们MASS的一般合作机制如下:当一台机器空闲时,机器队列中的每个作业都由几个智能体分别进行评价,如这个作业携带的作业智能体、空闲机器上的机器智能体和系统智能体。每个智能体使用其局部信息和控制逻辑来计算每个作业的“局部”优先级。上述几个局部优先级各被赋予一个正的权重,本书称为“合作权重”,其数值取决于系统状态,例如车间负荷和目标函数等。为了保持一致性,将这几个权重规范化使得每个权重都在0和1之间,且所有权重之和等于1。合作权重可以预先设定,也可以随系统状态而由全局系统智能体、其他智能体或系统设计师动态地调整(具体见4.4节)。一旦合作权重确定之后,就可以计算一个作业的所有局部优先级的加权和,其计算结果就作为这个作业的最终优先级。队列中最终优先级最高的作业被率先加工。所有的优先级都随生产加工过程不断变化,这种策略属于动态调度策略。
  使用局部优先级的加权和这种合作策略时最好应遵循两个原则:一是进行加权和的所有局部优先级应该具有相同的量纲,这使得最终优先级的含义容易解释,也使得合作权重的含义较为明晰和一致;二是优先级指标表达式应该使得评价分数与“作业优先级”为正向相关。比方说,如果将sPr规则设为一个局部优先级,其指标表达式应为1/Pm(作业j在机器m上加工时间的倒数)、-Pjm或类似形式,而不能直接采用Pjm,因为SPT强调作业的加工时间越小越好,而作业的“作业优先级”则强调越大越好,这种情况下两个优先级不能相加,否则将给作业做出不正确的总体评价。
  采用加权和形式的智能体间合作策略有两个优点。首先,它与人们解决复杂问题时的决策方式相似,而不仅仅是与人工调度员调度的方式类似。例如,当比较不同品牌的产品时或选择休假目的地时,人们经常根据不同准则评价每个方案,并下意识地给每个准则赋予不同的重要性,最后(不自觉地)采用准则得分的加权和来作为某一品牌或目的地的最终评分。这种加权和的决策方式与多准则决策中常用的层次分析法(AHP)很相似,并且在解决现实问题中行之有效。其次,这种合作决策机制的简单性和与人类思考方式的相似性使得这类MASS更易被实际调度者所采纳和应用。
  ……
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目录
符号列表
缩略语列表
定义
第1章 绪论
1.1 引言
1.1.1 生产系统中的计划和调度问题
1.1.2 传统生产系统面临的挑战
1.1.3 企业资源计划与准时生产制的兴起和不足
1.1.4 生产调度对于完善生产系统的作用
1.1.5 生产调度问题的复杂性
1.1.6 本书对于生产调度系统的解决方案和研究思路
1.2 本书研究的调度模型
1.2.1 经典的车间调度问题
1.2.2 柔性车间调度问题
1.3 研究的创新点
1.4 本书内容概览
参考文献.

第2章 多智能体方法的基本理论
2.1 智能体的概念
2.2 智能体的属性和分类
2.3 多智能体系统的概念和体系结构
2.3.1 多智能体系统的概念
2.3.2 多智能体系统的特点
2.3.3 多智能体系统的体系结构
2.4 多智能体系统中智能体间的合作方式
2.4.1 智能体间合作方式的类型
2.4.2 智能体间合作关系的典型模式
参考文献

第3章 相关调度问题的研究现状
3.1 引言
3.2 动态作业车间最小化平均延误问题的研究状况
3.3 具有不同作业交货期的动态提前加延误问题的研究回顾
3.4 柔性作业车间调度的研究现状
3.5 各类多智能体方法在工业调度中的应用
3.5.1 层次型多智能体系统在调度中的应用
3.5.2 异构型多智能体系统在调度中的应用
3.5.3 基于复杂适应系统的多智能体系统在调度中的应用
3.5.4 混合式多智能体系统在调度中的应用
参考文献

第4章 权重式多智能体调度系统的体系结构
4.1 引言
4.2 多智能体调度系统中智能体的概念和角色
4.2.1 调度智能体的概念
4.2.2 MASS中智能体的类型和角色
4.3 MASS的通信与合作机制
4.4 MASS中合作权重的确定、调整和学习
4.5 MASS在制造系统中的实现和集成
参考文献

第5章 作业车间平均延误问题的多智能体调度方法
5.1 引言
5.2 作业车间MT问题的多智能体方法
5.2.1 对已有启发式规则的分析
5.2.2 各类智能体的调度规则
5.2.3 智能体优先级及合作机制的公式化表示
5.3 “最佳”合作权重的确定
5.3.1 穷举搜索法
5.3.2 模拟退火方法
5.4 智能体方法与经典启发式方法的实验比较
5.4.1 仿真实验设置
5.4.2 CoverT和ATC规则的参数设置
5.4.3 作业到达间隔时间服从指数分布时的仿真结果
5.4.4 “最佳”合作权重与车间环境参数的关系
5.4.5 作业到达间隔时间为常数时的仿真结果
……
第6章 求解动态作业车间最小化平均提前加延误问题的多智能体算法
第7章 带交货窗口的动态作业车间最小化平均提前加延误问题的多智能体算法
第8章 柔性作业车间平均延误问题的多智能体调度方法
第9章 结论和展望
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