10156

10156

ارائه‌ي يك مدل چند عاملي هولوني به منظور شبيه¬سازي چند سطحي پويا و بلادرنگ: كاربرد در شبيه‏سازي ازدحام

درجه¬¬ي دكتري

رشته¬ي مهندسي كامپيوتر- گرايش هوش مصنوعي

بهمن 1390

بهمن 1390

دكتر ناصر مزيني

چكيده شبيه‏سازي سيستم¬هاي پيچيده شامل تعداد بسيار زيادي از اجزاي متعامل، هم به لحاظ نظري و هم به لحاظ عملي از اهميت و جايگاه ويژه¬اي در حوزه¬هاي مختلف علمي برخوردار است. در طول دو دهه¬ي گذشته، پژوهش¬گران بسياري از طيف گسترده¬اي از حوزه¬ها اقدام به انجام مجموعه¬اي از شبيه‏سازي¬ها در اين رابطه نموده¬اند. تا كنون رويكردهاي مختلفي براي اين منظور ارائه شده است كه در ميان آن¬ها شبيه‏سازي¬هاي انجام شده در سطح خرد از بالاترين سطح واقع-گرايي برخوردار هستند؛ زيرا در اين گونه از شبيه‏سازي¬ها صريحاً تلاش مي¬شود رفتارهاي خاص هر يك از افراد به صورت جداگانه شبيه‏سازي شود. در اين ميان، شبيه‏سازي¬هاي مبتني بر چند عاملي يكي از موفق¬ترين رويكردها جهت پشتيباني از شبيه‏سازي در سطح خرد بوده¬اند. شبيه‏سازي¬هاي مبتني بر چند عاملي اجازه مي¬دهند در اثر تعامل موجوديت¬هاي گوناگون تحت يك مجموعه از قوانين تعاملي ساده، رفتارهاي پيچيده¬اي در سيستم پديدار گردد. علاوه¬ بر اين، در يك شبيه‏سازي چند عاملي در مقايسه با ساير روش¬هاي شبيه‏سازي در سطح خرد، رفتارهاي گوناگون مربوط به هر فرد در يك جمعيت واقعي مدل¬سازي مي¬گردند. شبيه‏سازي¬هاي چند عاملي نشان داده¬اند كه براي شبيه‏سازي وضعيت¬هايي كه در آن¬ها تعداد بسياري از افراد ناهمگون با رفتارهاي گوناگون وجود دارند، كاملاً مفيد هستند. هرچند، با توجه به در نظر گرفتن جزييات مربوط به افراد گوناگون و روابط موجود ميان آن¬ها در شبيه‏سازي چند عاملي، پيچيدگي سيستم و در نتيجه هزينه¬هاي محاسباتي مربوطه در اين گونه شبيه‏سازي¬ها به شدت افزايش مي¬يابد. بنابراين، در اينجا با يك پرسش متداول در زمينه¬ي شبيه‏سازي روبرو هستيم: چگونه مي¬توان توازن مناسبي ميان كارايي و دقت شبيه‏سازي برقرار نمود؟ در اين پايان¬نامه، هدف ما پي¬ريزي پايه¬هاي نظري در طراحي يك مدل عمومي شبيه‏سازي مبتني بر چند عاملي و ابزارهاي مربوطه به منظور شبيه‏سازي دقيق پديده¬هايي همچون حركت يك جمعيت بسيار بزرگ از عامل¬ها با استفاده از يك رايانه¬ي شخصي، آن هم در يك مدت زمان قابل قبول از ديد كاربر است. رويكرد به كار رفته در اين پايان-نامه براي رسيدن به هدف مورد نظر، تنظيم پوياي دقت شبيه‏سازي با تنظيم سطح جزييات شبيه‏سازي بر اساس محدوديت¬هاي خاص وابسته به مدل يا محيط اجرا مانند منابع محاسباتي موجود است. در اين پايان¬نامه بر اساس تلفيق روش سريع چند قطبي برگرفته از فيزيك محاسباتي و مفهوم سطح جزييات شبيه‏سازي برگرفته از گرافيك كامپيوتري و همچنين با بهره¬گيري از خواص توزيع‌شدگي و سلسله¬مراتبي هولون¬ها، يك مدل شبيه‏سازي با قابليت تنظيم سطح شبيه‏سازي به صورت پويا ارائه گشته است. اگرچه مدل پيشنهادي قابليت استفاده در طيف گسترده¬اي از دامنه¬ها را دارد، اما دامنه¬ي كاربردي اصلي مدل پيشنهادي، شبيه‏سازي ديناميك جمعيت-هاي متشكل از تعداد بسيار زيادي از عامل¬ها در محيط¬هاي مجازي است. كليدواژه¬ها: شبيه‏سازي چند سطحي، سيستم¬هاي چند عاملي، عامل-هاي هولوني، روش سريع چند قطبي