基于ABFCM的异构多平台混杂系统有限干预式协同决策机制

The project will expound intervent-limited cooperative decision mechanism of heterogeneous system, through builting Leader and Follower platform decision multi-agent system(MAS) models based on improvement of dynamic and coordination of the agent-based fuzzy cognitive map(ABFCM) model, and designing operation scheduling method of cooperative decision. The research will provide theory basis and method reference for solving decision problem of the similar complex system. Research of the project face to heterogeneous system with hierarchical and distributed structure, information scattered, limited communication and decision process semi-structured and unstructured characteristics. It has very good practical value and application prospect. The main innovation points include: (1) The hierarchical and dynamic decision making MAS model of Follower platform is proposed. In this model, agent functions and collaborative relationship of different levels, different types are defined in detail, So that the model has the ability to interact with the external system is good, which can truly reflect the dynamic of the actual decision system. (2) The limited intervention decision MAS model of Leader platform based on decision effectiveness is proposed. In this model, Implementation of the intervention decision reasoning is based on evaluating the effect and diagnosis the internal and external states of the system. So that the model can reflect limited intervention of the decision process.

本项目通过在ABFCM模型框架的基础上，改进模型的动态性和协调性，分别建立Leader平台和Follower平台决策MAS模型，再配以混杂系统协同决策的运行调度方法，来阐明异构多平台混杂系统有限干预式协同决策机制，为解决同类复杂系统的协同决策问题提供理论依据和方法参考。项目研究面向具有递阶分布结构、信息分散、通信受限以及决策过程半结构和非结构化等特征的异构多平台混杂系统，具有很好的现实意义和应用前景。项目的主要创新点包括：（1）提出了基于层次化的Follower平台动态决策MAS模型。通过对不同层次、不同类型agent的功能和协作关系的定义，使得该模型具有与外部系统良好的交互能力，能够比较真实地反映实际决策系统的"动态性"。（2）提出了基于决策效果的Leader平台有限干预决策MAS模型。通过对决策效果诊断与系统内外部状态评估，实施干预决策推理，体现了干预决策过程的"有限性"。

与群决策不同，异构多平台混杂系统中多个决策单元之间存在层次关系，需要在遵循特定协同机制的基础上，动态地获得系统的最优或非劣解。决策过程和影响关系复杂，具有递阶分布决策结构、决策信息分散、相互通信受限以及决策过程半结构和非结构化等特征。.项目完成的主要内容包括：.（1）.Follower平台层次化自主决策模型方法；.（2）.Leader平台有限干预决策策略其模型方法；.（3）.基于ABFCM模型框架的UCAV自主攻击决策方法；.（4）.基于有限干预机制的UCAV自主攻击决策仿真软件；.（5）.有人/无人机混合编队协同作业分布式数字仿真系统；.通过对现有 ABFCM模型框架的分析和改进，结合异构多平台混杂系统中各类型平台的决策任务和决策特点，对以下两个关键技术问题取得了突破性进展：.（1）Follower平台自主决策动态推理模型。基于ABFCM模型框架，对不同层次、不同类型Agent的功能和协作关系的定义，使得该模型具有与外部系统良好的交互能力；采用DFCM模型思想，引入环境变量对决策推理的影响模型，较真实地反映了实际决策系统与外部环境的“动态交互性”。.（2）Leader平台有限干预策略决策推理模型。实现了在不同环境、不同决策需求层次下的有限干预介入，基于Leader平台的认知负担和工作负载状态设计了层次化的干预策略机制，充分体现了异构多平台混杂系统协同决策过程的“干预有限性”。.项目阐述的有限干预式协同决策机制可为解决同类复杂系统的协同决策问题提供理论依据和方法参考，同时丰富了FCM理论、拓展了其应用领域。研究成果可用于无人飞机（UAV）、无人地面车辆（UGV）、无人水面舰（USV）和无人潜航器（UUV）与有人平台的协同作业等民用和军事领域。