基于ageent的协同虚拟地理环境研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 戚铭尧 |
| 答辩日期 | 2004-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 池天河 |
| 关键词 | 虚拟地理环境 分布式虚拟地理环境 协同虚拟地理环境 地学协同工作 空间群体决策支持系统 计算机支持的协同工作 人工智能 agent MAS FIPA 本体论 元知识 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 地理信息科学发展的过程经历了从地理信息系统到空间决策支持系统，再到群体空间决策支持系统的演变过程，系统的层次也由初期的空间数据管理层、业务支持层，发展到决策支持层和群体决策层。在这个过程中，分布式和协同性是地学应用系统的发展趋势，它同时也带来了问题解决的复杂性，论文的选题正是以应对这一挑战为出发点，试图提出一种在分布式虚拟地理环境中多用户协同工作的整体框架，即协同虚拟地理环境（CVGE，Collaborative Virtual Geographic Environment)。 协同虚拟地理环境是一个比较新的研究课题，本文是在虚拟地理环境 (VGE)、地学协同工作（Geocollaboration)、人工智能与agent等理论与方法研究的基础上，本着学科交叉的思想和原则，对协同虚拟地理环境的理论基础、构建技术、应用实践等方面做了初步的探索。一方面，地学范围内的一些领域，如 虚拟地理环境、地学协同工作、公众参与的地理信息系统、空间群体决策支持系统等等，在一定程度上研究了协同虚拟地理环境的不同侧面，但是每一个单独的研究方向都没有在广度和深度上涵盖协同虚拟地理环境的所有特征；另一方面， 在地学以外的其它领域，如计算机支持的协同工作（CSCW)、人工智能与agent, 虚拟现实等，许多成功应用的技术和方法可以为我所用。论文在综述、借鉴前人研究成果的基础上，主要完成了以下内容： (1)从概念层次上，提出了CVGE的特征，即用户总体目标的一致性、用户具有协同感知能力、人与虚拟环境的可交互性、可沉浸式参与、可视化的协同工作过程、多种交互交流方式、行为智能性等。CVGE的特征有助于将它与其它的概念（如VGE, CVE, CSCW等）区分开来，便于研究他们的差别，也有利于综合各家之长，为我所用。 (2)从内涵层次上，剖析了CVGE的构成，特别是根据Goodchild对地理信息科学研究领域的划分，将CVGE相应地划分为三个“舞台”：人、系统和社会。人不仅是认知和行为的主体，也是协作的主体；系统指的是不包括人在内的数字化的和概念化的客观世界，比如数字地球就是这样的一个大系统；协同虚拟地理环境是一个包含作为认识主体的群体和作为研究对象的系统的集合，即社会。社会的制度、规范、社团、标准、惯例体现在人的感知模型、行为模型和协作模型上。对CVGE内涵的剖析，有利于我们对研究对象进行分解，从而确定具体的研究内容。 (3)从协作理论上，提出了基于agent的协作模型。与其它协作模型的分解单元不同（如活动模型是以活动作为最小分解单元，角色模型是以角色作为最小分解单元等等），该模型是以地学协作系统中的计算主体作为最小单元来进行分解的，如地学模型、用户化身、协调控制器、消息传输服务等，都是计算主体，然后统一采用agent来对各计算主体进行封装。这样可以充分发挥agent的自主性、反应性和协作性，也使得系统具有非常好的可扩展性。 (4)从知识表达与集成上，论文总结了各种知识的表示方法，并提出采用元知识来实现CVGE与地学领域知识的集成。CVGE中涉及各种各样的知识，比如地学领域知识、协调控制知识；知识的种类繁多，如地学案例知识、模型知识、规则知识等等。以前的研究侧重于某一方面或者某一类型的知识，尚没有涉及上述全部知识的表达与集成。论文在综合阐述上述各种知识的表达方式与搜索推理方法基础上，提出了元知识的概念，通过元知识可实现知识的发布、查找，以及确定在何种情况下使用何种知识。 (5)从协作交流语言上，论文定义了一种遵循FIPA(Foundation for Intelligent Physical Agents)标准的地学协作通讯语言。现有的地学协同工作，用户之间的协作交流语言多釆用群件技术进行用户之间的交流（如电子邮件、聊天室、BBS、办公自动化系统等），这些技术手段表达的用户观点形式随意，缺乏共同的语义标准，交流时容易引起理解上的歧义。本文提出釆用遵循FIPA标准的agent通讯语言（ACL)进行通讯，交流各方共用统一定义的本体论（ontology),保证了语义的一致性。 (6)从技术层次上，论文提出了构建CVGE应用系统的技术方案，并介绍了原型系统的实现。CVGE应用系统构建技术一方面包括虚拟地理环境的场景构建、实时绘制与人机交互交互，另一方面包括多用户之间的协同感知和交互技术。 论文选择Web3D、FIPA, JADE、JESS等先进技术，开发完成了原型系统一森林灭火方案会商系统，作为对论文提出的理论、方法的验证和技术尝试。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-12-16 |
| 页码 | 169 |
| 源URL | [http://192.168.22.105/handle/311030/178]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 戚铭尧. 基于ageent的协同虚拟地理环境研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院研究生院. 2004. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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