人工智能仿真技术篇1
［关键词］仿真理论仿真技术仿真应用
随着计算机科学技术的高速发展，系统仿真技术和计算机技术紧密的融合在一起。目前，有的高校采用多媒体技术和虚拟现实技术进行系统仿真的教学。
仿真技术是利用计算机并通过建立模型进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、可多次重用的优点，是利用模型对系统进行研究的一门多学科综合性技术。
现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相关联的。控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用，而计算机技术则为仿真提供了强有力的手段和工具。因此，计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。
一、仿真学科的理论体系
1.相似理论
相似理论是研究事物之间相似规律及其应用的科学，是仿真科学的基本理论。其基本内容包括相似定义、相似定理、相似类型和相似方法。
2.模型论
模型论是以各应用领域内的科学理论为基础，建立符合仿真应用要求的、通用的、各领域专用的各种模型的理论和方法。
3.仿真系统理论
研究和论述构建符合应用需求的仿真系统理论和技术。包括仿真系统的体系结构和构成，仿真系统的设计及其公共关键技术，仿真系统的研制和运用仿真系统的规范、标准等。
4.仿真方法论
结合各应用领域的不同要求，研究仿真基本思想和方法，包括定量仿真方法和理论、面向对象仿真方法；智能仿真方法等。
5.仿真的可信性理论
表述仿真过程及结果评价、控制的概念和方法的基本理论、研究仿真环境和真实环境的相似性理论和方法，研究提高仿真可信性的各种方法、技术和规范。
6.仿真科学和技术的应用理论
论述仿真运行实验设计、仿真管理、仿真过程的可视化、仿真及其结果综合分析的理论。
二、几种主要的仿真技术
1.仿真建模
仿真建模是一门建立仿真模型并进行仿真实验的技术。建模活动是在忽略次要因素及不可测量变量的基础上，用物理或数学的方法对实际系统进行描述，从而获得实际系统的简化或近似反映。
2.面向对象的仿真
面向对象仿真是当前仿真研究领域中最引人关注的研究方向之一，面向对象仿真就是将面向对象的方法应用到计算机仿真领域中，以产生面向对象的仿真系统。
3.智能仿真
智能仿真是把以知识为核心、人类思维行为作背景的智能技术引入整个建模与仿真过程，构造智能仿真平台。智能仿真技术的开发途径是人工智能与仿真技术的集成化。仿真技术与人工智能技术的结合，即所谓的智能化仿真；仿真模型中知识的表达。
4.虚拟现实技术
虚拟现实技术是现代仿真技术的一个重要研究领域，是在综合仿真技术、计算机图形技术、传感技术等多种学科技术的基础之上发展起来的，其核心是建模与仿真，通过建立模型，对人、物、环境及其相互关系进行本质的描述，并在计算机上实现。
5.分布仿真技术
分布仿真技术作为仿真技术的最新发展成果，它在高层体系结构上(HLa，highlevelarchitecture)，建立了一个在广泛的应用领域内分布在不同地域上的各种仿真系统之间实现互操作和重用的框架及规范。HLa的基本思想就是使用面向对象的方法设计，开发及实现系统不同层次和粒度的对象模型，来获得仿真部件和仿真系统高层次上的互操作性与可重用性。
三、仿真的一般步骤
仿真过程的三个主要活动是“系统建模”、“仿真建模”、“仿真实验”，而联系这些活动的要素是“系统”、“模型”、“计算机”。其中：系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真是通过对模型进行实验来达到研究的目的。
要对一个系统或对象实施计算机仿真，首先必须把握系统的基本特征，抓住主要的因素，引入必要的参量，提出合理的假设，进行科学的抽象，分析各参量间的相互关系，选择恰当的数学工具，然后在此基础上建立相应的数学模型。仿真建模的过程是在已有的一些先验知识的基础上，试探地写出研究对象所满足的或近似满足的数学规律，再结合实际的研究目的，对猜测性的数学关系进行反复修改和优化，从而得到既符合客观实际又易于在计算机上实现的数学模型。
四、仿真技术的应用及发展
仿真技术来自于军事领域，但它不仅用于军事领域，在许多非军事领域也到了广泛的应用。例如：在军事领域中的训练仿真；商业领域中的商业活动预测、决策、规划、评估；工业领域中的工业系统规划、研制、评估及模拟训练；农业领域中的农业系统规划、研制、评估，灾情预报、环境保护；在交通领域中的驾驶模拟训练和交通管理中的应用；医学领域中的临床诊断及医用图像识别等。
随着现代信息技术的高速发展，仿真技术也得到了飞速的发展，在军用和民用领域中更深更广的应用也促进了仿真技术的进步。分布仿真技术作为仿真技术发展的最新成果，在国民经济建设和国防建设中发挥了更大的作用。目前，国际上许多国家在“仿真是迄今为止最有效的综合集成方法，是推动科技进步的战略性技术”这一观点上已达成了共识。21世纪仿真技术的研究与应用将取得更大的发展。
参考文献:
［1]贾连兴:仿真技术与软件[m].北京:国防国业出版社,2006
［2]康凤举:现代仿真技术与应用[m].北京:国防国业出版社,2006
人工智能仿真技术篇2
焊接机器人的优点在于:焊接参数稳定，大幅提高了焊接产品的质量;使操作工人远离焊接弧光、烟雾和焊渣飞溅的侵害，极大地改善了工作条件;可以24h连续工作，大幅提高了劳动生产率。我国的工业机器人自上世纪一七五科技攻关开始起步，经过30多年的发展，在机器人的设计、制造、控制系统、传感器技术和智能应用方面都取得了长足的发展，弧焊机器人已广泛应用在汽车及装备制造等领域的焊装线上。科学技术的不断发展，使工业生产系统不断向大型复杂开放的方向发展，反过来又对焊接机器人等工业技术提出了更高的要求，虚拟仿真技术、人工智能控制和多智能体协同工作系统等高新技术正成为焊接机器人技术研究的热点，不断推进焊接机器人向着更先进的数字化、信息化、智能化方向发展。
1虚拟仿真高新技术
虚拟仿真技术是在信息处理技术和网络技术发展的基础上，将先进的仿真技术手段与网络技术相结合，对事件的现实性从时间和空间上进行分解后重新组合的技术。这一技术包括了三维计算机图形学技术、人机交互技术、多功能传感技术、人工智能、高清晰度的显示技术以及网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。在机器人研发设计阶段，由于机器人的机械手是多自由度的空间连杆机构，如果采用传统的力学和运动学理论来进行计算分析，那么难度非常大。如果利用计算机虚拟仿真技术，将机械手的几何参数及各组成零件的结构和力学特征与机器人学理论结合，运用三维设计软件将其模拟出来，再对其进行模拟运动和受力分析，就可以得到直观且可靠的结果。在机器人试验过程中，由真实设备和计算机仿真系统综合组成虚拟现实环境，让机器人在仿真环境中模拟正常工作状态，这样不仅加快了机器人系统的实际应用能力检测的进度，也缩短了其在工作环境中的安装和调整周期，更避免了许多在常规计算中难以测算的动态障碍、十涉等问题。
2多智能体协调控制高新技术
多智能体协调控制系统是指多个智能体通过系统控制互相协调、配合，协同工作，能够共同完成一项工作任务的组合系统，是近年来刚刚兴起的一项开放J陛智能新技术。多智能体协调控制系统是在单体智能机器人的基础上，为了适应复杂工作而将多个机器人的工作组合协调，相互关联。在搭建该控制系统时，重点考虑多个智能体的协调运作，即每个智能体按控制要求，在规定时间和空间内完成既定任务，且与相关联的智能体在时间和动作上协调一致，相互间有信息交互，具备一定的调节反馈能力。多智能控制体系利用一个控制系统，组成一个庞大的复杂的体系，完成复杂的工作目标，解决了一个全局性问题。其特点在于，将本应非常复杂的硬件和软件控制系统，分解成了相对简单的、独立的、相互间有信息反馈、彼此协调的多个单智能体单元。整个系统实现了资源共享、信息互通、互相协调、互相控制，通过易于管理、可灵活调整的多个单体，完成各种复杂的工作任务。
3智能传感器高新技术
近年来，随着微电子技术的不断发展，传感器技术也得到了长足进步，在传统传感器的基础上，发展起了多种新型智能传感器。在焊接机器人领域应用的有电弧传感器、超声波触觉传感器、静电电容式距离传感器、基于光纤陀螺惯性测量的三维运动传感器，以及包括光谱、光纤、红外等在内的光传感器等。智能传感器技术对机器人技术向高精方向发展起到了重要的推动作用。电弧传感器的工作原理是直接从焊接电弧本身获取焊缝偏差信息，不需要任何附加装置，具有成本低、实时性强等优点。采用了视觉传感器的机器人，通过视觉控制不需要预先对工业机器人的运动轨迹进行示教或离线编程，可节约大量的编程时间，提高生产效率和加工质量。同时，为了使智能机器人系统获取更加全面、准确的环境信息，以满足其综合决策的需要，一种以多传感器联合为基础的信息采集处理系统，即多传感器智能信息融合技术也应运而生，与传统只能测量一种信息的智能传感器相比，其性能大为提高。
4结语
人工智能仿真技术篇3
【关键词】计算机；仿真技术；发展；应用
1计算机仿真技术简介
随着计算机技术的发展，计算机仿真成为可能，使用专门的软件，借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展，很大程度上得益于控制工程技术的发展，在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期，提高产品质量，提高工作效率，减少经费开支。
2计算机仿真技术原理
通常情况下，计算机不能够对外界信息进行认知，因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点，通过模型转换，使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键，再进行仿真实验，通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟，获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。
3计算机仿真技术应用
随着信息技术的发展，计算机仿真技术得到了广泛的应用，改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。
3.1交通领域
人和车辆是交通的主要组成部分，要考虑安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术，增加各种诱发因素，进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作，能够更加直观地进行分析，不同于传统的数值仿真。比如，对某路段进行交通安全评价时，传统的绝对数和事故率方法可以进行评价，还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具，考虑人的行为感知的情况下，进行评价。
3.2制造领域
制造业是国家的第二产业，对各行各业影响深远，汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大，成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题，比如对碰撞试验来说，通过建立相应的数学模型，可以对实验过程进行模拟。
3.3教育领域
使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法，在教学模拟实验中，采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下，改变传统教与学、理论与实践的关系，发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解，提高实验水平。
3.4计算机仿真技术在其他领域的应用
计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用，在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真，可以使用模拟驾驶器进行模拟，从而降低战机、战车、燃油的损耗，在进行军事武器研发时，可以缩短研发周期，降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用，可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟，从而提高应对突发事件的能力，提高设计科学性。
4计算机仿真技术的发展方向和趋势
4.1计算机仿真技术发展方向
网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长，费用昂贵，难以实现信息共享，随着计算机技术和网络技术的发展，计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势，可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率，避免不必要的重复开发，减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势，使用计算机完成对产品的管理和控制，虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。
4.2计算机仿真技术发展趋势
随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，很大程度上提高了工作效率，更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高，进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。
4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力，可以提高人们对仿真对象的认知速度，与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模，可以最大程度提高系统的建模能力。此外，面向对象的仿真建模操作难度小，更容易使用，可以发挥仿真技术的优势。
4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接，形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中，主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。
4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术，可以缩短仿真建模时间，提高模型效率，帮助用户做出最优决策，及时修正模型，界面更加智能化，增加仿真系统的寻优能力。
4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化，对仿真过程进行形象展示，便于研究人员真实地对仿真过程进行分析，易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中，交互性更强。
5结语
计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展，随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型，再到今天的动态显示仿真过程，并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合，仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来，计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用，促进社会经济的发展。
参考文献
[1]王莉.计算机仿真技术在自动化物流系统中的应用[J].自动化与仪器仪表,2015(04):51-52+55.
[2]周杰.档案高仿真复制技术——档案馆应用传统手工复制和计算机高仿真技术的研究[J].档案学研究,2013(05):54-57.
[3]胡媛,吴正一,胡小峰,戴星.计算机仿真技术在优化就医序列中的应用研究[J].中国医院管理,2013(06):33-35.
[4]李剑虹,涂赣峰,戚喜全,毛继红,吕定雄,冯乃祥.我国铝电解槽计算机仿真技术的研究发展及现状[J].材料与冶金学报,2010(03):173-179.
人工智能仿真技术篇4
关键词：Bat复杂性理论 多智能体agent仿真 水污染污染排放限值 Starlogo
中图分类号：X52
文献标识码：a
文章编号：1007-3973（2012）003-107-02
1引言
环境限值是在生态、社会、经济等环境可以接受的范围内能够排放污染物的最大量。目前国内还没有一个比较科学和成熟的制定限值的准则，也没有基于多智能体仿真技术在此方向上研究的相关内容，本文在此首创提出此种研究方法并结合一个简单的生态实例进行深入阐述。
20世纪90年代开始，基于主体（agent）的仿真技术被广泛应用到的各个科学领域中。这种建模技术利用人工智能和计算机学科领域的最新研究成果，在微观层次上构造主体行为，进而由微观主体行为推到出宏观效应。它是一种自下而上（Bottom-up）面向对象的仿真方法，可直接模拟组成系统的主体，以及主体之间的相互作用，从而研究系统的整体行为。
“多智能体系统”是多个智能体组成的集合，它的目标是将大而复杂的系统建设成小的、彼此互相通信和协调的，易于管理的系统。而区域水环境正是由各种互相影响，主动的、智能的主体构成的一个庞大和复杂的系统。从系统科学的角度看，区域水环境系统是一个复杂适应系统（complexadaptivesystem，CaS），目前对复杂适应系统进行研究的一种有效的方法就是基于agent系统（multi-agentSystem，maS）的建模仿真方法。因此利用多智能体仿真技术对区域水环境进行模拟是可行且可信的一种方法。
2“多智能体技术”研究限值方法思路
利用“多智能体技术”和相关软件对区域水环境（生态环境、社会环境、地理环境）仿真，建立环境模型。建模的原则是基于复杂性理论，遵循客观环境并重点描述其中关键的影响因素。接着通过对污染物消减的研究，建立污染物消减模块。最后设计出污染物对环境影响过程。这样就构建了一个由污染物模块、污染物消减模块、污染物对环境影响模块三个模块组建的“水污染物排放限值调控多智能体(agent)动态仿真系统”，通过改变污染物限值等参数确定最佳生态、社会、经济时的环境限值。
2.1仿真水域环境
建立环境模型是对现实环境中主要因素的一种简化仿真，因此仿真原则是在遵循着现实环境条件的前提对区域水环境抽丝剥茧模拟其主要因素的变化。区域水环境包括地理环境、生态环境、社会环境，对每个环境的描述也有一定的侧重点。通过对三种水域环境的仿真，综合考虑各种主要影响因素，最终将构建一个科学的、精炼的、遵循客观现实的区域水环境。
2.2污染物消减
研究污染物在水域、河流中消减的技术有很多，本文采用DHimiKe水环境软件对污染物消减进行计算和研究。miKe是一种水环境模拟综合软件，能为河流及环境模拟提供强大的功能支持，涉及水环境的各个方面。miKe水环境软件以河流为起点，模拟区域水文特征，对区域进行整体水环境管理、分析和计算，也可用于分析、计算和模拟河流悬移质、水质问题。通过DHimiKe技术可以得到污染物得消减规律，在基层原理的基础上考虑污染物的消减速率、污染物运动规律等将其编辑成“污染物消减模块”。
2.3对环境中主体的影响的模拟
相对于多智能体技术，如果人为计算环境主体受影响后的变化将是一项很复杂的任务。因为污染物对主体的影响不仅仅是对单个不变主体的影响，这个主体具有自主性且是不断变化着随时适应环境的，而且主体之间、主体与次级主体之间也会有影响关系，同时主体与环境其他因素也有一定关系。采用“多智能体技术”则可以解决这些在传统还原论中难以解决的问题。因为只要将单个污染物与单个环境主体的关系仿真模拟出来后，结合第一个环境模块（已经建立了主体的完整的智能体），便能利用计算机运算来仿真模拟出其对环境的影响。
因此通过深入研究污染物对环境主体因素的影响效应（如不同重金属浓度对生物造成的伤害程度，氮磷对藻类微生物的生殖的影响），清楚污染物与环境的关系后，便可以仿真出主体因素受影响的机理，构建出“污染物对主体影响模型”。构建好主体和污染物之间基本关系后，复杂的交互作用的问题便通过仿真技术模拟解决。
2.4构建“水污染物排放限值调控多智能体(agent)动态仿真系统”
有机的将“环境模块”、“污染物消减模块”、“污染物对主体影响模块”结合一起便构建了“水污染物排放限值调控多智能体（agent）动态仿真系统”。这个系统反映了现实环境中重点因素在不同条件下的变化和相互之间的关系，污染物限值的改变会导致生态环境平衡的改变，生态环境最终结果则通过“多智能体技术”仿真模拟得出。
2.5确定环境限值
构建了“水污染物排放限值调控多智能体（agent）动态仿真系统”后，改变污染物参数，仿真出区域水环境的变化。若环境在人类可以接受的范围内自主调节得以恢复，便是可以接受的限值；若是超出水环境自主调节能力或是可以自主调节但是在人类不可接受范围内，则是不能接受的限值。通过大量的仿真实验，最终确定污染物的环境限值。
3多智能体技术研究限值的优点
人工智能仿真技术篇5
关键词：多智能体；建模；仿真
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.136
智能体，是指在仿真的作战环境中由计算机生成和控制的作战实体（如坦克，飞机或步兵）。这些仿真实体通过对实际兵力作战行为的建模，使之具备一定的智能特性，能自主地对虚拟作战环境中的事件和状态做出合理的反应，能自动的或半自动的模拟实际作战人员或武器系统的作战行为，以代替真实的作战人员和武器装备，实现其在仿真系统中的角色和职能。
1传统建模与仿真方法的局限性
传统的建模与仿真方法由于其固有的局限性已经难以满足未来信息化条件下装甲兵作战建模与仿真的需要。传统的作战建模与仿真方法试图利用数学建模对军事活动进行描述，比如基于兰彻斯特方程的解析模型，基于蒙特卡罗方法的统计模型和指数法描述战斗力的经验模型等，经过多年的发展，这些模型用来描述机械化战争己经有了一定的经验，并取得了很多的成果，在研究战争规律和指导战争实践中发挥了重要的作用。但是，传统的建模方法和作战模型是用来描述机械化战争的，用来描述信息化战争中信息化作战体系对抗就难以适应，就更谈不上较宽范围的军事建模。
传统的数学模拟和仿真技术对作战系统的动态性、主动性、适应性和随机性等复杂特性难以进行科学的描述，也难以解决计算效率与模型可信性之间的矛盾。对于部队作战问题本身并不存在确定的数学模型，或者虽然在一定程度上存在确定的数学模型，但是用一般方法抽象不出可操作的数学模型，不能用数学方法精确地描述出来，因此，需要借鉴复杂系统的一些研究方法，采取自底向上的建模方法，构建具有智能行为的作战个体或装备实体，依据某主战兵种作战特点属性赋予一定的行为规则，通过个体之间的交互来模拟从个体的微观适应到大规模作战的宏观涌现，以动态、整体的方法研究信息化条件下的作战问题。
2多智能体建模与仿真的作用
智能体和人在回路中的仿真实体共同构建成分布式虚拟作战环境。受训人员通过操作控制台、装备模拟器或实装控制人在回路中的仿真实体和计算机生成并控制的作战实体实现红蓝双方的对抗演练。多智能体作为分布式作战仿真训练系统的重要组成部分，其主要作用有：
（1）为受训人员提供作战对手或友邻支持，提高虚拟战场环境的复杂度与真实性，增强用户的沉浸感；
（2）多智能体的行为由计算机软件实现，只需军事专家对仿真对象的战术原则进行建模，理论上可以实现任意敌方的行为仿真，提高仿真的灵活性和针对性；
（3）增加仿真实体的数量，可为指挥决策人员提供一个进行战术、战法研究与分析的大规模虚拟环境；
（4）可明显地降低训练的风险和费用，节约系统的训练成本。
多智能体作为分布式作战仿真系统的重要组成部分，为作战仿真系统提供作战对象、友邻支持兵力等补充部分，提高系统的灵活性和降低系统的训练成本。多智能体的真实性直接影响到作战仿真的科学性、可靠性、客观性和效果，是作战仿真研究的一个重点和热点的研究领域。
3多智能体建模与仿真的特性
多智能体通过对一定规模的作战单位（如装甲旅、坦克营、连、排）的作战行为进行建模，使其在虚拟的作战环境中能自主地模拟实现与真实的作战单元相同的作战任务，通常应用于合同战术或更高层次的作战仿真系统中。而单智能体所描述的实体是单一的武器平台（如坦克单车，单架飞机或单兵），侧重于在逼真的战场环境中模拟作战实体的具体活动、作战动作、以及实体间（及与环境间）交互。多智能体建模技术在装甲兵作战仿真中应用主要有以下特性：
（1）逼真性。多智能体能够表现出与实际作战实体相一致的特性，从而实现仿真逼真度的需求。要求智能体既要反映武器装备的物理特性，又能反映其角色的战术行为和作战编成特征。与战役或更高层次作战模拟不同，分队战术主要通过具体的战术动作体现，训练侧重于在逼真的战场环境中模拟作战实体的具体活动、作战行为、以及实体间（及与环境间）交互，对模拟的逼真度和沉浸感有更高的要求。
（2）实时性。分队战术训练强调整个作战过程的具体体验，模拟时钟通常与实际时钟相一致，训练通过受训人员对动态战场环境做出实时判断，根据战术原则定下决心并采取相应战术动作，影响战场态势达成作战任务实现。因此，智能体必须具有良好的实时性。
（3）行为的对抗性。智能体具有团体组织内的协作行为，同时敌我双方的行为又具有对抗性。这种对抗性贯穿于仿真系统中作战双方的整个作战行动过程。
（4）团体组织性。各智能体实体通常成建制遂行作战任务，与特定想定中的编成部队相对应，具有相应的组织结构和组织特征。同时，它们的行为具有符合军事原则和整体目标的协调与合作特征。
（5）行为的智能性和自主性。智能体涉及指挥、控制和通信等行为过程，这些行为具有拟人的智能性特征。智能体在仿真系统中的作用就是在一定程度上代替人的作用，因而需要具有一定程度的自主行为能力，这也是判断一个实体是否是智能体的关键特征。
（6）综合性。多智能体是对实际作战兵力的模拟，而实际作战兵力是人与武器的结合，因此，智能体模型既包括武器装备模型（动力、运动、火力、侦察等），又包括智力行为模型（角色、战术思想、决策规划、情感等）。
总之，应用多智能体建模技术，可以更科学、完整的描述作战这一复杂巨系统，并为作战模拟训练、作战实验等提供技术支撑。
参考文献：
[1]马亚平.作战模拟系统[m].北京：国防大学出版社，2005（04）.
[2]郭齐胜，董志明，单家元.系统仿真[m].北京：国防工业出版社，2006（10）.
人工智能仿真技术篇6
【abstract】withtherapiddevelopmentofadvancedtechnology，manyenterpriseshaveappliedscienceandtechnologytotheirownbusiness，andachievedgoodresults.thisfullyshowsthattheinnovationanddevelopmentofscienceandtechnologyplaysanimportantroleintheprogressofmodernenterprises.inthestudy，wemainlyanalyzetheapplicationofintelligentpowertechnologyinthermalpowerplantfromseveralaspects，suchastheconcept，characteristicsandapplicationstatusoftheintelligentpowertechnology.
【p键词】智能电站技术；火电厂；技术应用
【Keywords】intelligentpowerstationtechnology；thermalpowerplant；technologyapplication
【中图分类号】tm76【文献标志码】a【文章编号】1673-1069（2017）05-0193-02
1引言
随着科学技术的不断发展，对电力资源的使用越来越多，这样的状况使得火电厂在发展的过程中对自身的生产能力提出了较高的要求。将智能电站技术应用到火电厂当中能够更好地对生产和输出的数据进行详细的分析，并最终给出准确性较高的信息，这样不仅能帮助火电厂实现对生产资源的节省，同时还能在一定程度上提升其实际的生产效率。智能电站技术涉及到的方面有测量技术、控制技术、在线仿真技术和优化调度技术等，这些技术在火电厂中得到了广泛的应用。因此，本文将从这几个方面对其相应的内容进行分析和研究。
2智能电站技术的基本概念
智能控制理论的发展历史比较短，只有十几年的时间，和其他先进科学技术的概念一样，智能控制理论直到今天都没有一个准确的定义，在智能控制方面也没有形成一个完整的理论知识体系。人们根据智能控制的技术特点和发展历史，对它进行了简单的定义：通过定性和定量相结合的方法，针对对象环境与任务的复杂性和不确定性，实现复杂信息的处理、优化决策和控制功能。在中国，傅京孙很早就把人工智能的启发式推理规则运用到学习控制的系统中，然后他又论述了人工智能和自动控制的二元交集论的想法，这使他成为国际所承认的智能控制方面的专家。智能控制理论正逐渐为人们所了解和分析，同时智能控制也得到了进一步的发展。
3智能电站技术的特征
智能控制电站主要有智能化、系统性、信息化、经济性四个特征。智能化是指对火电厂的自动化控制，对机组的高精度控制，这样可以使机组运行在参数边界周围，进而达到节能降耗的要求；系统性是指把发电机组、电厂、电网进行整体的分析与研究；信息化是指通过对信息数据的收集、处理和反馈，从而最大程度的达到自动化，为智能电站的相关工作提供有效的信息数据；经济性是指通过智能电站的运行，有效实现节能减排的目标，提高机组的工作效率。最近几年，我国的工业智能控制取得了很大的进步，同时也带来了一定的经济效益，随着我国智能控制技术的发展，今后智能控制技术在工业化中的应用将会越来越广泛，而且智能控制技术也将会被使用在实际生产生活中。
4智能电站技术在火电厂中的应用
4.1先进测量在火电厂中的应用
智能电站技术在火电厂先进测量中的应用，主要有以下几个方面：①智能电站技术在煤质线上测量技术中的应用。这种技术分为三种，一种是智能电站技术在脉冲子源的煤质线上分析技术中的应用，另一种是智能电站技术在LiBS基础上的煤质线上分析技术中的应用。最后一种是智能电站技术在同位素基于同位素子源的煤质线上分析技术中的应用。②智能电站技术在炉膛温度测量中的应用。首先是在CCD三维的可视化技术中的应用，然后是在超声波的测量技术中的应用。③智能电站技术在烟气测量中的应用。首先是将智能电站技术应用于智能的烟气线上分析仪中，其次是在信息融合基础上的软测量技术手段中的应用，最后是在LiBS基础上烟气测量技术中的应用。
4.2控制技术在火电厂中的应用
通过对火电厂的数据信息进行在线观测，并利用在线仿真手段，能够在一定程度上做到在实时数据基础上的控制策略仿真、重现历史、运行故障的分析和判断、预报运行数据参数等。通过在线上仿真平台中应用智能电站技术，能够较好的获取某个历史运行时刻机组的开始工况和终了工况，从而为分析研究机组状态提供着手点，使控制的过程实现高精度的重现，并且和现有的过程做出分析比较，以获得最佳的控制曲线。先进的控制过程指的是与常规控制过程相比，具有更佳控制效果的控制策略理论的一个统称，是在控制过程中提高控制质量，处理复杂过程问题的技术。目前来说，先进过程控制已经逐渐成为过程控制效果最好、最成功的一种控制的方式，其内容丰富，覆盖面广泛，主要有自适应控制、预测控制、专家控制、模糊控制、神经网络控制等。
4.3在线仿真技术在火电厂中的应用
火电厂的在线监测是重要组成部分，在线仿真及控制应用，结合了职能电站技术来实现运行数据的先进控制，对其历史故障进行分析和诊断，总结出安全参数。通过在线仿真平台，火电机组将以机组的状态为起点，对过程进行比较，确定控制曲线后，对内外部数据进行实时监控。此过程可以有效提高过程控制质量，同时对复杂的问题提出相应的解决方案，且方案内容丰富，包括预测控制、神经网络控制等，专门解决一些先进控制无法解决的问题。
4.4优化调度在火电厂中的应用
智能电站技术在调度方面的应用，使火电厂实现了厂级优化和燃烧在线优化。厂级优化调度应用，是满足全火电厂负荷电网的要求下，保证机组的正常运行，同时合理的调配各机组的调节任务，降低调节频率，提升火电厂中机组设备的稳定性和延长性。在燃烧在线优化方面，是根据火电厂物理及化学过程而进行优化的。如图一所示，锅炉的燃烧优化，使火电厂的安全性和经济性得到了提升，通过先进的建模形式，结合智能电站技术，提升锅炉运行的效率，降低有害物质的排放，实现火电机组的节能减排[1]。
4.5数据挖掘与故障预警在火电厂中的应用
智能电站技术的应用，可以帮助各火电厂进行数据的挖掘与故障预警分析。火电厂对数据的传送需要有关科技部门的支持，其必须从大量的数据当中，选取对火电厂有效的信息，传送到故障设备中对其进行早期问题的预警和诊断。另外，通过分析和信息挖掘，大量数据在样本中寻找预测性信息，从财务、供应商、客户、经营状况等，结合相关性分析，建立预警机制。
人工智能仿真技术篇7
(陕西延长石油集团炼化公司，陕西洛川727406)
中图分类号：t-0文献标识码：a文章编号：1033-2738（2012）03-0317-02
摘要：三维地理信息系统的应用集成为在精细化、智能化和空间信息化方面将数字工厂研究进一步发展提供了一个重要方向。本文通过对延安石油化工厂网络智能监控管理及仿真展示系统的建设实例说明了三维地理信息系统在数字工厂领域如何发挥作用。
关键词：三维地理信息数字工厂；VRmap；系统集成
引言
随着全球各种行业信息化的不断发展，数字工厂作为工业信息化的重要方向和形式，发展十分迅速，目前正向着精细化、智能化、空间信息化的方向发展。石油化工行业具有工艺复杂，设备繁多，管理要求高的特点，精细化、智能化和空间信息化的需求更加迫切。三维地理信息技术作为空间信息新技术之一，在继续保持高度集成空间信息，结合行业业务需要，提供多种应用分析手段的GiS特点外，还使GiS具有了更简单的逻辑，更直观的表现，所表达的地理信息更加形象，并具有所见即所得的特点，摆脱了传统二维GiS使用抽象的符号表达地理空间事物，需要较多专业知识才能理解的局限性，从而降低了GiS的使用难度，得以更好的与行业业务结合，发挥GiS的优势，使石油石化行业的专业人员可以更多关注本职工作，减轻工作负担，提高效率和决策水平。
根据石化厂的需要，广泛采用数字工厂的新技术，设计建设了延安石油化工厂网络智能监控管理及仿真展示系统。
一、总体设计
1.建设思路。
依据化工厂的竣工蓝图，并结合现场勘测数据，为主要设备制作尺寸准确的三维数字模型，形成三维模型数据库。通过数据服务平台实现各类型用户对数据的共享应用和数据的管理和维护。在数据服务平台框架上进行三维仿真展示，实现交互的三维浏览，GiS量测，设备属性查询、三维场景渲染，粒子效果展示等。再结合具体的业务需要和业务数据，与石化厂现有生产管理系统、视频监控系统、大屏幕系统等进行集成，实现生产管理、监测监控、安全应急、仿真模拟等功能。
2.平台选型。
计算机技术的不断发展为GiS提供了先进的工具和手段，虚拟现实（VR）、4D、专家系统等一些新的思想和技术正源源不断地充实到三维GiS中去。很多三维GiS软件，如国外的esriarcGiS、SkyLine，国内的VRmap、eV-Globe等相继推出，并开始在需求迫切的行业中得到应用。
软件平台的选择，需要考虑系统平台的兼容性，硬件条件，业务应用的针对性，展示的效果，海量数据的存储管理，数据的安全维护性等。
考虑到石化行业的特点，通过比较，认为VRmap软件的仿真效果好、运行效率高、模型数据精细、支持海量数据、易于二次开发，作为基础平台和数据维护工具能更好的满足石油化工厂的需要。
3.架构设计。
系统的架构设计是基于分层思想进行的，即系统各层的相对独立，只依赖低于自身的层，而完全独立于高于自身的层，分层设计有利于系统的逻辑设计和功能实现，可以在不同的层次内解决不同的问题。根据分层的思想，将系统自下而上分为三层，即数据层、服务层、应用层。各层描述如下：
数据层由三维数据维护管理平台VRmap企业版和三维空间数据库oracle10g组成完整的数据管理系统，管理和维护三维模型数据和业务数据。
服务层以网络三维数据平台VRmapSDK和运维支撑平台VRmapimS为基础，向外提供基于业务的各种服务；
应用层即面向用户的C/S客户端――网络三维智能监控管理系统和B/S客户端――网络三维智能仿真展示系统，用户通过系统使用各种功能。
4.部署方式。
Client/Server计算结构的实质是在客户端和服务器之间分配计算任务，在两层体系结构中，客户机执行应用处理和数据表述功能，服务器维护后台数据库。C/S应用软件的业务量是从客户端和服务器之间的数据交换产生的，一次数据交换是客户端提交一个请求并接受一次来自服务器指示的屏幕更新过程。
C/S结构是应用较为成熟的软件架构，在这种模式下数据被集中存放于中心服务器，用户通过客户机上的客户程序存取服务器内的数据，大部分运算集中在服务器上，因而系统对服务器的要求比较高，这种操作模式被广泛应用于网络环境，在GiS领域，大型应用也都采用C/S操作模式，保证GiS对空间图形数据操作和传输的快速响应。
Browser/Server结构系统架设在数据服务器、应用服务器、浏览器三个层次上，数据服务器专门存放数据，应用服务器提供各类服务组件来访问数据服务器和响应客户端的请求，浏览器端只显示结果和发出请求。这种模式的系统维护较为简单，系统的修改和升级只需在应用服务器端进行即可，客户端的界面一致，用户操作起来比较容易上手。
根据系统应用需求，图形数据处理需求以及对系统平台安全性、稳定性考虑，本系统采用C/S结构和B/S结构相结合的混合模式。
二、数据建设
三维模型数据是整个系统的数据基础，根据系统的功能需要和经济性考虑，延安石化厂厂区模型分为：生产设备区域、办公区域、环境地貌制作三部分，并根据需要按照不同的精细度进行制作，在达到较好效果的同时，节约了制作成本，提高了系统的运行效率。
模型的制作参照总平图、设备图、工艺图、布置图资料，采用企业级三维建模软件（如3DSmaX等），按照模型对象的真实尺寸和形状和位置关系，进行各类建筑、设备及管线等三维模型制作。制作流程如下：
根据业务功能的需要，主要设备模型的名称和现有设备台帐中的设备编码一一对应，非主要设备模型的名称也按照统一编码要求进行编码。
三、功能模块
系统根据不同的运行环境和使用需求，分为C/S架构的网络三维智能监控管理系统和B/S架构的网络三维智能仿真展示系统两个系统。
1.网络三维智能监控管理信息系统。
延安石油化工厂网络三维智能监控管理系统由场景浏览、空间测量、工艺仿真、设备监测、安全应急、系统管理等子模块构成，集仿真展示、视频监控、设备监测、设备报警、生产状态监测等功能于一身，全面考虑效率、稳定、安全、开发等因素，为工厂各部门提供直观、可靠、智能、高效的生产监测管理应用服务。
2.场景浏览。
场景浏览是指三维仿真场景的展示和用户在场景中进行交互操作，获得所需信息的功能。系统支持多种操作方式，可以自如的控制场景的缩放、旋转、移动、改变视角，可以指定浏览的路线和方式。同时还可以控制图层的显示和隐藏，保存视点位置，播放录好的场景动画。系统还提供地物信息的查询。
3.空间测量。
空间测量功能可以查询场景中任何位置的坐标、空间距离、高度、水平距离、投影面积等。
4.工艺仿真。
系统可以将厂区的重点工艺流程，在场景中进行直观的三维模拟展示，将抽象的工艺流程图进行形象、直观化，为辅助厂区新员工培训，厂区工作人员理解并熟悉工艺流程提供帮助。
5.设备监测。
系统实现了与meS监控系统和视频监控系统的对接，可以将meS监控系统的实时信号和实时视频在系统中进行展示，对异常情况可以进行超限报警和视频摄像头场景的直接跳转。
6.安全应急。
安全应急功能可以快速查询场景中所有的地物或者设备的应急预案、指定范围内的应急资源分布情况。并通过事故地点设置在三维场景中对事故地点进行标注，如火灾、洪涝、破损等情况，模拟事故发生的情况。还可以对预案、预案级别、预案类别等内容进行增删改查，为指定设备增加专用预案。
7.系统管理。
系统可以对用户及权限进行管理，设置系统的各种基本设置，包括视频设置、meS设置和系统皮肤设置等等。
8.网络三维智能仿真展示系统。
网络三维智能仿真展示系统是基于B/S架构设计开发的，用户简单的通过ie浏览器直接展示三维场景数据，并为用户提供了三维场景的基本三维浏览和操作功能。展示系统还集成了生产实时信号监测、视频监控等业务功能。
9.导航控制。
系统提供鼠标、键盘、浏览面板控制三种控制模式包括缩放、方向控制、高度调整、俯仰调整，并且还有浏览模式切换、全屏、还原、打印输出、俯视等辅助操作功能。
10.查询定位。
系统可以输入关键字查询和定位相关的设备，也可以输入周边范围值查询范围内的设备。系统支持双击场景设备和在列表中点击查询结果，使设备定位到场景中央并高亮显示。
11.三维分析。
系统可以完成简单常用的场景地物分析。主要包括测量水平距离、测量垂直距离、测量空间距离、测量水平面积、两点通视分析等。
12.定线飞行。
在飞行路线列表中选择存在的路线（系统飞行路线或自定义飞行路线），进行路线飞行。系统可以自定义飞行路线，保存在本地，以对已存在的路线进行删除或重命名操作。
13.设备监测。
与厂区内的生产监控系统对接，在三维场景中监测显示各个设备的生产安全状况。可以设置监测时间间隔，是否进行报警检测，报警时间间隔以及报警时间间隔等监测设置。
14.视频监控。
通过与厂区视频对接为用户在三维场景中提供直观的三维视频监控画面，用户直接通过浏览器就可查看。
总结
延安石油化工厂网络三维智能监控管理系统建设综合运用了GiS、三维虚拟现实、海量数据管理、webGiS等多种相关技术，在建设过程中克服了很多技术和数据方面的新课题，有多方面的专业人才和技术人员参与。系统建成后，为石油化工厂的管理人员、技术人员和广大员工提供了形象直观的厂区操作环境，提高了监测管控、调度决策、安全应急等业务的科学化水平。
参考文献
[1]牟善军，姜春明，吴重光.石油化工安全仿真技术及应用.系统仿真学报,2003,15(10):1356-1363
[2]罗一鸣，刘有智，袁志国，张发兴.虚拟化工场景漫游系统的设计与实现.计算机与应用化学.2006,23(11):1159-1162
[3]齐虎春.虚拟现实技术在化工仿真系统中的应用研究.内蒙古石油化工.2010年,8:153-154
[4]延安石油化工厂网络三维智能监控管理信息系统用户手册.北京灵图软件技术有限公司.2012,4
[5]延安石油化工厂网络三维智能仿真展示系统用户手册.北京灵图软件技术有限公司.2012,4
[6]王权.大庆油田有限责任公司数字油田模式与发展战略研究.天津大学硕士学位论文.2003
[7]李青元，林宗坚，李成明.真三维GiS技术研究的现状与发展[J].测绘科学,2000,25(2):47-51.
[8]王瑜，刘西涛，李健玲，王春磊.3D-GiS技术的发展与应用.甘肃科技,2009,25(4):57-75.
人工智能仿真技术篇8
关键词：机电一体化系统；联合仿真技术；研究
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.161
0前言
在当前社会中，机电一体化是一项十分重要的技术，在各个领域当中都得到了十分广泛的应用，尤其是在一些细微加工当中，机电一体化系统更是发挥出了重要的作用。而在机电一体化系统当中，对联合仿真技术进行应用，能够实现对系统的建模设计，从而提升机电一体化系统的发展水平。随着该领域当中相关研究的不断深入，联合仿真技术在机电一体化系统当中将会得到更为良好的应用，从而更好的提升机电一体化系统水平。
1机电一体化的主要特点
在机电一体化系统当中，具有自动化、智能化等优点，通过对多种电子技术的应用，使得系统具备了更好的信息控制和处理功能。通过融合电子软件和机械装置，能够稳定的运行系统，再配备知识丰富、技能扎实的专业技术人员进行操作，能够有效的提升工作效率，同时也推动了机电一体化系统的更高发展。不过，在机电一体化系统的运行但中，难免会发生一些难以预料和提前防控的故障问题。其中很多故障都会产生一个渐进的过程，经过有效的修复和处理，才能够确保系统的良好运行[1]。而由于一些原因的限制，很多故障都无法依靠人工检修来完成。基于此，产生了联合仿真技术，将其应用在机电一体化系统当中，能够对系统中存在的问题和故障进行自动监测。对仿真技术和容错技术进行应用，能够对产品性能进行提升，同时使产品具有更为良好的可靠性。机电一体化系统在应用联合仿真技术之后，其故障率大大降低，使用寿命也有所延长。
2仿生硬件容错研究现状
在机电一体化系统当中，具有很多方面的复杂功能，而通过对仿生硬件容错技术的应用，能够对电路系统的情况进行检测，基于过去的硬件容错技术，对仿生理念加以运用，从而动态监测系统，自动的发展和修复系统中存在的问题。通过优化和改进传统的容错技术，机电一体化系统能够实现良好的自我修复。在机电一体化系统中，对于仿生学技术的应用，主要是受到了自然界的启发，融合硬件设计、自然计算等技术，能够得到仿生硬件，随着联合仿真技术的不断发展，其在机电一体化系统中也得到了越来越广泛的应用。根据外部环境的概念，仿生硬件能够随之调整自身结构，从而对外界环境进行更好的适应，发挥出良好的自我修复功能。在仿生硬件容错的应用当中，通过对进化的放生特性的应用，发挥出了传统机电一体化系统无法发挥的作用，因而取得了十分良好的应用效果。
3仿生硬件容错技术的发展思路
3.1胚胎型仿生硬件实现容错的措施
在仿生硬件当中，胚胎型仿生硬件是最主要的类型之一，其中包含了线轨、开关阵、胚胎细胞等部分。根据连线控制信号，由开关阵对开关的闭合与线轨中线段的使用进行控制。在胚胎细胞当中，主要包括存储器、i/o换向块、直线连接、控制模块、可编程连线、功能单元、坐标发生器等部分。在实际应用中，配置数据位串保存在存储器当中，结合坐标发生器的计算结果，以及细胞状态，在配置位串中提取一段经译码后，再配置相应的功能单元和细胞换向块。根据细胞最近两侧的邻居细胞坐标，发生器对其坐标进行分配[2]。i/o换向块能够提供控制信号，满足细胞功能单元的可编程连线需要。功能单元对n输入的布尔函数加以实现，对细胞的相应功能加以实现。功能单元间，通过直接连线实现通信，开关阵通过可编程连线对控制信号进行传递。
3.2胚胎型仿生硬件的容错体系结构和容错原理
在机电一体化系统当中，利用联合仿真技术对故障细胞进行容错，可以采取行列取消或细胞取消的方式，对有错的单元位置进行记录，重新进行布线，从而用备用单元进行替换。在行列取消中，将出现差错的细胞整个行列中的细胞全部取消，然后由其相邻行列的细胞替代。也就是说，如果一个细胞出错，其所在的行列将移动到备用行，继续完成相应的工作[3]。在细胞取消当中，对故障细胞用备用细胞进行替代，如果某一行出错的细胞数量超过了备用细胞数量，将会整行取消细胞，然后利用备用行对相应的功能进行发挥。在胚胎型仿生硬件容错当中，错误检测具有重要的基础性作用。在硬件容错当中，通常采用的冗余容错方式主要是通过三模冗余和多数表决器电路来实现相应的细胞功能单元。
4结论
在当前的社会当中，随着机电一体化技术的不断发展，在电子工程发展的过程当中，通过对智能化控制手段、信息技术等技术的应用，形成良好的机电一体化系统。而在机电一体化系统的实际应用当中，联合仿真技术是一项十分重要的技术，该技术的应用，能够解决机电一体化系统运行中出现的很多问题，通过有效的仿生硬件容错，更好的确保机电一体化系统的良好应用。
参考文献：
[1]杨艳妮，韩明军，张志宏，杨崇喜，李广军.机电液一体化系统联合仿真技术研究[J].液压气动与密封，2013（12）：15-17.
[2]胡胜心，王浩，戴振东.机电液一体化仿真在腿式液压机器人设计中的应用[J].机械设计与制造，2015（01）：152-156.
人工智能仿真技术篇9
关键词分布式系统综合化动态化前期仿真
1引言
智能建筑的基本问题实质上是信息、资源和任务的综合共享与全局一体化的综合管理。它实现的核心是系统集成，也就是说通过系统集成实现综合共享，提高服务质量和工作效率，达到多快、好省和高效的目的[1]。然而，随着社会信息化进程的日益发展和受人们对经济日益国际化趋势的认同，智能建筑必将呈现出新的态势，这种态势体现在进行系统集成的同时，考虑建筑物的异构性、分布性、动态性和碎片性等因素的影响下[2]，应充分体现系统的分布化、综合化、动态化和智能化[3]，这是建筑智能化进程中一个必须重视的战略性问题。另外，任何工程对方案的考核是至关重要的，就智能大厦而言，对方案的考核是一个不容忽视的问题，所以对设计方案的前期仿真很有必要。
2一体集成的分布化
智能大厦的系统一体化集成实质上是建立在系统集成、功能集成、网络集成和软件界面集成的多种集成的基础上的一门高新技术。智能一体化集成化的本质是计算机网络的管理。传统的集成式网络管理系统难以适应网络规模日益扩大、网络元素日益复杂的楼宇智能化要求，需要引入分布式管理方法。
分布式管理就是将管理的功能合理地分布于多个管理实体，以便有效、及时地对网络资源进行监视、约束和控制，提高响应效率和扩展功能，更好地实现网络管理目标。一个实际的网络系统，可以根据管理的需要，按照地域、功能子系统、网络等定义相对独立的管理域并选定其管理者；各管理域通过管理者的交互实现全局管理目标。管理者之间的交互有两种结构：层次的和全分布的。层次结构是通过上层管理者与下层管理者的交互来完成各管理域的管理者之间的协调。全分布式结构是一种对等结构，采用该方式的管理者之间能直接对等通信。一个实际的应用系统，管理的分布化的过程就是将管理应用功能由集中式客户机/服务器（Client/Server）模式转移到分布式计算平台的过程[4]。分布式计算平台的目标是实现跨平台资源的透明互操作和协同计算。
当前支持分布式计算主要有两类环境：基于过程的分布式计算和面向对象的分布式计算。目前的主流是后一类。如基于CoRBa（CommonobjectRequestBrokerarchitecture，公共对象请求体系结构）和Java的计算，它们采用面向对象的技术，提供对象式的应用编程接口，主要是针对重用和异构环境下的操作问题，这对相对庞大和复杂的智能大厦系统是非常适用的，目前CoRBa技术已引起业界的关注和重视[5]。CoRBa是一个开放式跨平台的、语言独立的分布式标准，它引入的概念屏蔽了下层的网络传输，利用面向对象概念，实现分布式应用软件的可重用性和可扩展性，既大大简化了分布式应用系统的开发和维护，又便于异构环境下的集成，具有更高的可用性和可靠性的优点。目前遵从CoRBa规范的产品主要有inprise公司的VisiBroker,iona公司的orbix,Digital公司的objectBroker,iBm公司的ComponentBroker等，将基于面向对象的分布式计算技术引入智能建筑是顺应技术潮流的，同时它应是甲乙类智能建筑的技术要求[1]。
另外，分布式管理系统更容易实现大厦的智能化，不仅能实现管理的并行性和分布性，而且具有对管理活动的全过程进行多目标、多因素、多阶段、多层次的协调，实现管理系统的整体协调和全局优化。
3一体集成的综合化
网络是建筑物智能化的基础，系统一体化是以网络为支撑的，网络信息来源于不同实体，随着智能建筑的不断深化，被管理的对象趋于复杂化，复杂化的因素主要有：被管理的对象趋于复杂化，复杂化的因素主要有：被管理的数量、对象的种类、组织的异构性、物理分布、参与组织的单元的数量、服务综合的程度等，这时，由传统的相对单一的网络管理扩展为基于分布化的网络综合管理是环境的必然要求。
环境是系统存在、变化、发展的外部条件；系统与环境相互作用、相互影响，进行信息、能量或物质的交换。
综合管理是指确保系统的所有资源根据其目的而有效运营的所有手段，它是系统与环境相统一的产物。有关综合管理的平台也在不断涌现和改进，如基于事件（event）的驱动轮询方案，基于CoRBa平台的方案。
4一体集成的动态性
事物的发展是m相对稳定的，在相对稳定的情况下，随着环境的需要仍在不断的发展和完善。智能建筑系统一体化集成的动态性是基于分布式的管理系统，也只有分布式的管理系统才能更好地实现其动态化。
动态化有两个含义：其一是故障的检测与动态重组恢复；其二是系统具有可扩展性。分布式系统具有故障诊断软件包，采用互查技术来检测系统发生故障的部位，并进行处理，动态地分配或重组系统，使系统工作于可靠状态。分布式系统采用并行处理技术，可满足智能大厦分阶段建筑使用的要求，边组织，边开通，从而减少了一次性开通的难度和避免了一次性投资的方式。另外分布式系统的硬件和软件都是模块化的，模块的连接嵌入比较方便，能够很好地配合日益扩大的系统需求，便于提高和完善系统的性能，保障了系统的动态先进性。系统的动态化要求使用动态的管理策略，由于Java和CoRBa的迅速发展，动态管理技术也在日趋成熟。
5前期仿真
智能大厦的建设除了要达到预期的目标，即提供安全、舒适、快捷的优质服务，建立先进、科学的综合管理机制，节省能源和降低成本，还要达到系统的优化配置以减少投资。这就需要在工程实施前对系统设计的基本要求和功能进行考核，以便查漏补缺和修正。另外，因为智能大厦的网络集成不同于研究试验网，网络系统可靠性、开放性等要素对大厦的智能化管理和提高运行效率具有十分重要的意义，所以，对智能大厦的前期仿真就显得不仅十分必要而且十分重要。
由美国的Cleve和moler博士在1980年前后创立的、正在蓬勃发展的matlab为系统的动态仿真提供了良好的环境[6]。matlab的家族成员之一的Simulink为系统的仿真更是提供了极大的方便，综合其它软件的使用可以使该软件在智能建筑的CaD中发挥更大的作用；此软件也能为其它软件提供良好的接口，便于SynchroHome等智能化集成系统软件的调用[2]。该软件有两个明显的功能；连接与仿真。首先利用鼠标在模型窗口上画出所需的系统模型。然后利用软件提供的功能对系统直接进行仿真，在系统的任何节点上可以输出波形，从而更好地监控系统的工作过程，并实时地对系统模型进行修改以达到预期目的。这种思想和方法适合于智能大厦一体化集成的仿真与分析，相信基于Simulink的仿真技术必将在智能建筑的CaD中打开一个崭新的局面。
人工智能仿真技术篇10
“智能飞鸟”能像真正的海鸥那样在空中飞行和翱翔，它飞到哪里，由使用遥控器的驾驶员决定，地面上的一台电脑负责决定它什么时候应该弯曲翅膀，什么时候应该扭曲身体，以便它可以在空中滑翔。虽然相关的技术还不是太成熟，但是“智能飞鸟”在向公众展示时，绝对是让所有人眼前一亮，“智能飞鸟”在空中滑翔的动作是如此逼真，人们似乎感觉它将尖声叫着俯冲觅食，而不是温顺地回到拿着遥控器的驾驶员那里。
工程师脑海中灵光一闪的一个想法，最终演变为不可估量的创造力。费斯托公司从大自然汲取灵感，利用仿生科技这个驱动创新的引擎，寻找自然的解决方案来解决技术问题。仿生科技所带来的是更高效、更持久和更智能的产品，通过开发“智能飞鸟”，费斯托公司的工程师成功解开了鸟类飞行的秘密，在自动化技术领域取得了突破性的成就。近几个月，“智能飞鸟”已经成为了互联网的明星，吸引了无数人的关注。费斯托公司已经实现了既定目标：让大众和潜在客户感受到仿生科技的魅力。
模仿海鸥对于费斯托公司来说是一个巨大的挑战，为研究鸟类的飞行他们与生物学家合作，并分析海鸥身上的气流。更重要的是，他们开发了一种符合空气动力学的可轴向旋转的海鸥翅膀。“智能飞鸟”的翅膀由两个伺服引擎驱动，通过无线电与地面的电脑保持联络。根据费斯托公司的介绍，“智能飞鸟”让他们掌握了更多的控制气流技术。不过，这或许不是最重要的，更重要的是费斯托公司让所有潜在的客户知道，他们可以有很好的创意，能够突破固有的框框。仿生技术是费斯托的发展方向，而这种创新的技术现阶段无疑是最吸引眼球的。
费斯托仿生学习网络（费斯托与几家知名学府、机构和开发公司共同发起的项目）和未来概念部门经理海因里希·弗朗泽克（HeinrichFrontzek）说：“无论是生物学家描述的自然现象还是工程师发现的技术问题，仿生科技都必须解决。”这也意味着一种工作机制，无论是生物学家还是工程师都可以先提出开发方法，然后再相互帮助解决对方不明白的问题，建立一种仿生模型，并构造出一个实验产品，最终由费斯托公司将其机械化，并转化为工业应用。对于海因里希·弗朗泽克来说，这是一个最理想的方式。不过，一般情况下，仿生科技的研究通常都会面临不断的实验和不断的失败。但是这正是仿生科技释放创造力的过程，正如海因里希·弗朗泽克所说，仿生科技的迷人之处在于它是创新的引擎。
仿生手
仿生科技并不是什么新的学科，早在文艺复兴时期，达芬奇就已经开始解剖鸟类研究它们的身体结构，设计和制造出了第一架扑翼机。不过，仿生科技确实是近几年才真正流行起来的，或许是世界能源和资源危机的威胁，人们开始意识到可持续性和效率的重要性：建筑师开始复制白蚁窝，设计出在阳光下能够像花一样绽放的高层建筑外立面，以改良通风效果；自动驾驶汽车的设计人员研究滩涂鱼类和候鸟，尝试学习它们如何控制队伍行进的方向；开发人员研究鱼粘液和鸟的翅膀模型，以节省船舶等运输工具的能耗；研究壁虎脚与物体表面的分子力学，设计出不会残留任何物质的稳固抓手。在我们的日常生活中，仿生科技可以说是早已渗透到了每一个角落，尼龙搭扣和荷叶效应可以说是众所周知的仿生产品，而大部分人都不知道的是，大约98%的汽车都是利用了仿生学的原理。仿生科技的重要性目前已经受到了广泛的认同和关注，来自世界各地的研究和开发团队在该领域展开了激烈的竞争，希望能够学习和挖掘更多大自然的设计灵感。
不过，人们都有一种错觉，仿佛模仿大自然的物品都应该是美丽或者优雅的。实际上并非如此，费斯托的一个著名的仿生科技产品，看上去就像是一个长着3只恐怖爪子的短粗塑料猪嘴。甚至它的名字“仿生自适应夹具”也是同样地怪异。不过，作为工厂里的一种机械臂，这种仿生自适应夹具有着非常广阔的前景。根据海因里希·弗朗泽克的介绍，这种仿生自适应夹具可以快速可靠地处理水果、灯泡、巧克力等压力敏感的物品。这种自适应夹具是仿照鱼鳍的解剖特征设计的，通过所谓的“鳍条效果”来实现它的功能。仿生自适应夹具不同于普通的机械臂，并不是直接通过给被抓握的物品施加压力而实现抓取，而是通过类似鱼鳍射线排列的波纹管和3个气动的夹爪形成一个三角形的区域包裹住物品，因此它可以抓握各种形状不规则的物品，能够像人手一样拥有强大的适应性和灵活性，可根据物品的形状控制施加的压力，并且它完成抓握动作比人手更快。
费斯托公司的另一种仿生抓取助手是一个以大象鼻子为原型的柔性辅助系统，按照海因里希·弗朗泽克的介绍，这种仿生抓取助手类似大象鼻子的管状肌肉，通过压缩空气驱动，整个抓取臂的重量只有1.5kg，而且其弹性结构不会产生任何碰撞的危险，保证人机之间能够安全而直接地接触，不像传统的工业机器人那样存在伤害工人的危险，为未来开发人机互动的新方法指明了方向。该系统可独立抓取物体，无需编程或手动控制。抓取模块中的微型相机能将工作空间记录下来，随后检测目标物体，并进行跟踪，最后在恰当的时间发出抓取命令。这种安全的柔性辅助系统，除了可以应用于工厂之外，还可以在日常生活中加以应用，例如作为照顾病人和老人的智能化装置的一部分。除此之外，费斯托公司还研究出了一种手指关节高度灵活的仿生手臂exoHand，希望它能够帮助手部瘫痪的患者抓握物品。
了解和重建自然生态系统
现代仿生学科已经涉及到很多领域，它的发展需要生物学、物理学、化学、医学、数学、材料学等众多学科领域工作者的合作，同时仿生学科的发展又对包括这些学科在内的各领域产生巨大的影响，推动着各学科的进步。但令人震惊的是，计算机科学对于如何汲取来自大自然的灵感以及可持续发展等创新的观念似乎仍缺乏了解。因此，它可能是下一个被仿生学影响和推动的领域。因为仿生科技不仅可以削弱人与机器之间的壁垒，而且还可以优化人机之间的通信。例如对鱼和蚂蚁群体组织的研究，将有助于自主化、网络化汽车的发展，找出避免发生交通意外和获得更有效路线的方法。费斯托公司也希望能够从中吸取经验，解决诸如在网络化的工厂里其中一台机器出现故障的情况下如何继续生产的问题。不过，类似的研究仍处于早期阶段，而计算机科学仍然非常努力地希望再现自然系统（关键字：神经网络），而不是去理解自然系统。
更深层次地理解自然系统，需要跨学科的合作，Biokon仿生学网络董事总经理赖纳·埃尔布博士（Dr·Rainererb）希望能够将仿生学领域的学者和企业联络到一起，让Biokon仿生学网络能够为跨学科的合作创造更多的交汇点。赖纳·埃尔布博士说：“有兴趣的公司可以去Biokon网络搜索生物学家、科学家，他们可以提供有潜在应用价值的仿生学领域新发现。不同学科的开发人员可以相互交流和共同工作，这种模式的转变，将推动创新的浪潮。”目前，Biokon仿生学网络的成员除了费斯托公司以外，还包括菲舍尔公司、博世和西门子家电等制造商。
技术与生物的桥梁
跨学科的合作为仿生科技注入了新的生命，植物学家、理论物理学家和船只制造商共同联手开发出了新的仿生涂层。他们合作一同研究人见人厌的浮水性水生植物槐叶萍，仿造其外表能够将水分子锁定的放射状茸毛，开发出了一种可以用于船体的高疏水性仿生涂层。这种涂层可以大大降低船只行进时与水的摩擦，从而节省燃油高达10%。对于其他的研究人员和开发人员来说，这是一个很好的例子，大自然巧夺天工的杰作为仿生科技提供了取之不尽、用之不竭的研究题材，为每一个技术问题准备了解决方案，我们需要做的只是找到这些题材和解决方案。