通信系統(tǒng)在智能制造中的應(yīng)用研究

金海楠

摘要：通信技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了智能制造系統(tǒng)的開發(fā)，在依靠Agent技術(shù)構(gòu)建而成的智能制造系統(tǒng)中，其相互間通信的順暢是保證智能制造系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，本文介紹了Agent智能制造系統(tǒng)的特點(diǎn)，并對(duì)基于Agent技術(shù)的智能制造系統(tǒng)間的通信問題解決模式進(jìn)行了研究，提出了對(duì)話模式的Agent通信機(jī)制。

關(guān)鍵詞：通信系統(tǒng) 智能制造 應(yīng)用 Agent

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）12-0038-01

隨著通信技術(shù)的出現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越迅速，制造行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，縮短產(chǎn)品制造周期，提高制造工藝，同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)需求，智能制造系統(tǒng)的出現(xiàn)，給制造業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇，依靠Agent技術(shù)構(gòu)建的智能制造系統(tǒng)，是分布式智能制造系統(tǒng)中最主要的發(fā)展方向之一，通過Agent間的通信，可以實(shí)現(xiàn)智能制造系統(tǒng)間各部分的溝通，滿足了制造業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品生產(chǎn)需求。

1 現(xiàn)代通信系統(tǒng)概述

通信系統(tǒng)主要是通過光信號(hào)或者是電信號(hào)的傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的相互通信，最簡(jiǎn)單的通信系統(tǒng)可以僅僅是在兩部分間進(jìn)行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，復(fù)雜的通信系統(tǒng)則是由許多的單元所組成的，通過相互間的鏈接，實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)的信息傳輸，以完成設(shè)計(jì)者的不同需求。在通信系統(tǒng)中，按照電磁波的波長(zhǎng)不同，可以將通信系統(tǒng)分為光通信系統(tǒng)以及電磁通信系統(tǒng)；由于光通信系統(tǒng)需要應(yīng)用特制玻璃纖維進(jìn)行信息傳輸，所以又被稱為光纖通信系統(tǒng)。

2 智能制造

2.1 分布式智能制造系統(tǒng)

在智能制造中最基本的模式就是分布式自主智能系統(tǒng)，在系統(tǒng)中主要是依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過Agent實(shí)現(xiàn)分布式智能制造系統(tǒng)中各個(gè)部分的自主能力，確保每一個(gè)單元的獨(dú)立運(yùn)行能力。

2.2 Agent屬性分析

（1）自治性。在Agent系統(tǒng)中，在不需要人進(jìn)行控制的情況下，Agent系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)自主地運(yùn)行，同時(shí)運(yùn)行的準(zhǔn)確性。

（2）社會(huì)性。 Agent系統(tǒng)在運(yùn)行中，可以進(jìn)行信息的共同，滿足制造業(yè)的制造需求。

（3）反應(yīng)性。 Agent可以自行的對(duì)于其周圍環(huán)境進(jìn)行分析交流，按照環(huán)境的變化自行做出對(duì)應(yīng)的反應(yīng)。

2.3 智能制造中Agent的特點(diǎn)

（1）在每一個(gè)Agent系統(tǒng)中，都存儲(chǔ)著執(zhí)行任務(wù)所需要的知識(shí)，并且在Agent的創(chuàng)建過程中，設(shè)計(jì)者已經(jīng)在Agent中存儲(chǔ)了其運(yùn)行所需要的絕大部分知識(shí)，另一部分小范圍的知識(shí)，需要Agent系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)的過程中通過自我的學(xué)習(xí)來(lái)獲得。

（2）在Agent系統(tǒng)中，存在與其他環(huán)境以及其他Agent系統(tǒng)間交互的接口，實(shí)現(xiàn)Agent系統(tǒng)間的鏈接。在分布式智能制造系統(tǒng)中，只有所有Agent間具有交互的能力，才能保證智能制造系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3 通信系統(tǒng)在智能制造中的應(yīng)用

3.1 智能制造體之間通信的意義

在智能制造系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)智能制造體間的通信，是為了保證每一個(gè)Agent系統(tǒng)可以了解其他Agent的意圖/目標(biāo)以及其運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能系統(tǒng)內(nèi)部的緊密配合，確保任務(wù)完成的完整有效性。

3.2 常見的Agent通信策略

在Agent的通信中，現(xiàn)有的通信策略主要有兩種，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信傳遞模式中，需要對(duì)于其他Agent的基本信息進(jìn)行事先的了解，以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞；另一種黑板通信傳遞方式中，Agent可以在黑板中進(jìn)行信息的張貼，其他Agent系統(tǒng)就可以通過讀取實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。

3.3 分布式智能制造Agent間通信問題分析

在現(xiàn)有的Agent間的兩種通信策略中，都存在著一些問題，保密性好的通信傳輸需求高，通信傳輸方便的，實(shí)時(shí)性又不好，通信模式中矛盾點(diǎn)以及死鎖現(xiàn)象的存在，嚴(yán)重的影響著智能制造的正常運(yùn)行和發(fā)展，所以只有確保了Agent間的通信正常，才能確保智能制造的運(yùn)行流暢。

3.4 分布式智能制造Agent間通信機(jī)制的改進(jìn)研究

3.4.1 對(duì)話模式定義

在對(duì)話模式中，可以將不同Agent間的對(duì)話過程分為七個(gè)子模塊，分別是發(fā)出請(qǐng)求，等待，請(qǐng)求修理，接收請(qǐng)求，接受修理，確認(rèn)請(qǐng)求以及對(duì)話結(jié)束七種。對(duì)話中主要有提交，失敗以及成功三種狀態(tài)。

3.4.2 通信模式的構(gòu)建

在對(duì)話模式中，Agent的行為以及其子模式可以通過CPN變遷來(lái)表示，在進(jìn)行原子模式的構(gòu)建中，主要的構(gòu)建模式如下：

第一步：按照對(duì)話的主題區(qū)分不同種類以及狀態(tài)的Agent系統(tǒng)。

第二步：對(duì)于不同狀態(tài)和種類的Agent系統(tǒng)用不同的變遷來(lái)表示，并對(duì)于同一種類的Agent系統(tǒng)按照多個(gè)行為的變遷水平來(lái)排列。

第三步：在每一個(gè)變遷之中添加庫(kù)以及弧，以保證在每一個(gè)Agent之間建立信息交互的模型。

第四步：在每一個(gè)對(duì)話的主題中添加狀態(tài)庫(kù)中存儲(chǔ)的信息交換模式。

第五步：建立每一個(gè)Agent間的外部交互接口，實(shí)現(xiàn)Agent間的信息傳輸。

3.4.3 對(duì)話模式在Agent智能通信中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

對(duì)話模式的Agent系統(tǒng)間通信模式，有效的減少了Agent間通信的復(fù)雜性，并且簡(jiǎn)化了模塊的運(yùn)行難度，使Agent系統(tǒng)間的通信更加靈活，交互更加便捷，可以在很大程度上增強(qiáng)分布式智能制造系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)能力，保證智能制造系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

分布式agent智能制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展，給許多行業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇，但是在現(xiàn)階段，智能制造系統(tǒng)的發(fā)展并不成熟。Agent作為智能制造系統(tǒng)中的主要組成系統(tǒng)，其通信間問題的存在，嚴(yán)重影響了智能制造系統(tǒng)的發(fā)展，所以解決Agent通信系統(tǒng)中存在的問題，是智能制造研究人員關(guān)注的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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