一種基於多智能體的網格gis資源管理系統的製作方法
2023-06-25 11:30:51
專利名稱：一種基於多智能體的網格gis資源管理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種網格GIS資源管理系統，尤其是涉及一種基於多智能體的網格 GIS資源管理系統。
背景技術：
網格GIS是網格計算(Grid Computing)與地理信息系統(GIS)技術相結合而形成的新方向，主要用於解決空間信息資源共享，實現GIS的高性能運算。到目前為止，網格 GIS主要研究內容都集中在網格GIS的體系結構、網格模型、語義網格[、空間信息網格資源發現技術等方面，這些研究主要利用傳統的分布式計算技術規範來構造網格環境。但是，隨著網格計算節點的增加，資源的動態調用能力和系統的可靠性就會下降，傳統的技術難於解決此類問題。當前分布式計算技術的另一個研究熱點是多智能體技術(Multi-Agent)，智能體(Agent)是一個能在特定環境下能夠連續、自發地實現功能，並且能與相關Agent和進程相聯繫的軟體實體，具有自治性、主動感知、自適應和社會能力等特性，Agent的這些智能特性正適合於解決網格資源的組織、發現、定位、調度和分配等核心問題。在計算機領域，許多學者和機構對多智能體技術在網格計算中的應用進行了探索性的研究，利用多智能體技術解決管理網格資源、系統容錯、資源調度、資源複製分發等，在GIS領域，多智能體主要用於災害估計、城市演化模擬等方面，網格GIS與多智能體的結合研究較少。WebGIS是網絡環境下的GIS應用與發展，主要通過集中模式來實現，採用B/S或 C/S作為體系結構，遠程用戶通過網絡連接來調用，這種方式存在伺服器負擔過重、不能滿足大量信息處理的需求等問題。網格GIS的出現可解決上述問題，在網格GIS計算環境中， 網格資源管理主要解決分散在各個不同地域和管理域中的空間信息資源的良好的組織、主動發現、任務調度以及準備資源的其他活動，用戶可通過任意網格服務節點進入，獲取所需要的數據服務。從研究現狀看，目前很多研究主要在於搭建網格GIS的計算體系結構，對於網格節點的自治性如節點動態加入和退出、資源調用失敗等問題考慮不足。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可靠性高、穩定性高的基於多智能體的網格GIS資源管理系統。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種基於多智能體的網格GIS資源管理系統，其特徵在於，包括網格資源服務層、 網格資源管理層、數據資源層，所述的網格資源服務層包括用戶智能體、數據請求智能體、 數據接收智能體、個性化服務智能體，所述的網格資源管理層包括全局資源搜索智能體、任務分配智能體、任務協調智能體、並行分析智能體，所述的數據資源層包括接受數據請求智能體、隊列服務智能體、本地搜索智能體和任務執行監視智能體，所述的個性化服務智能體、用戶智能體、數據請求智能體、全局資源搜索智能體、任務分配智能體、接受數據請求智能體、隊列服務智能體、本地搜索智能體、並行分析智能體、數據接收智能體依次連接，所述的任務協調智能體與任務分配智能體連接，所述的任務執行監視智能體分別與任務協調智能體、本地搜索智能體連接。所述的網格資源服務層、網格資源管理層、數據資源層均設有資料庫。與現有技術相比，本發明具有以下優點具有良好的動態性、適應性和節點的自治性，可靠性、穩定性高；向用戶提供高質量的、個性化的空間信息資源服務
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。如圖1所示，本發明是一個分布式層次模型，它構建在網格計算環境的基礎上，從下到上依次是網格資源服務層A、網格資源管理層B和數據資源層C。不同的層次組成不同的節點，具有不同的功能。網格資源服務層A為網格服務節點，用戶獲取數據和計算服務，可通過任意的該類節點接入網格計算環境，利用智能體的學習性記錄用戶的偏好信息， 為用戶提供個性化服務；網格資源管理層B為網格管理節點，負責網格資源層中節點的加入、退出、節點數據類型和服務類型的搜集和管理、根據節點服務性能和用戶需求進行任務分配等；數據資源層C為數據資源節點，存儲有空間信息資源並提供空間信息計算服務等， 並完成當前資源節點的任務隊列的調度和協調，多個資源節點利用智能體的社會性和協作性實現並行運算。在本發明中，每個層由不同的智能體組成，並且擁有各自的知識庫，為各種智能體學習、決策提供知識依據，是該模型具備智能型和適應性的基礎，由於採用了多智能體技術，該模型具有良好的動態性、適應性和節點的自治性等特點。本發明基於多智能體的網格GIS資源管理系統，其中智能體是基本組成單元，智能體之間通過預先規定的協議進行交互共同完成系統功能，智能體根據在系統中的職能的不同而扮演不同角色，地位也不完全平等。所述的網格資源服務層A包括用戶智能體3、數據請求智能體4、數據接收智能體1、個性化服務智能體2，所述的網格資源管理層B包括全局資源搜索智能體5、任務分配智能體6、任務協調智能體8、並行分析智能體7，所述的數據資源層C包括接受數據請求智能體9、隊列服務智能體10、本地搜索智能體11和任務執行監視智能體12，其中用戶智能體3直接面向用戶，接受用戶的數據請求信息，在經過判斷用戶是否授權之後，將用戶請求提交給數據請求智能體4。數據請求智能體4根據請求的數據類型(矢量和柵格數據)派遣到網格資源管理層B，同時通知數據接收智能體1等待網格資源管理層 B返回的數據資源層C地址。當數據接收智能體1接收到來自網格資源管理層B返回的地址信息後，及時建立同數據資源層C的網絡連結，將來自各個數據資源層C搜索到的數據發送給用戶。在用戶請求信息的過程中，個性化服務智能體2記錄下用戶的偏好信息，利用智能體的學習功能，以便以後為用戶提供質量更高的信息服務。在網格資源管理層B處，全局資源搜索智能體5根據網格資源服務層A提交的搜索信息，在全局資源元資料庫中搜索相關的數據資源層C地址，並及時返回到網格資源服務層A。當搜索到多個網格資源服務地址時，任務分配智能體6根據各個地址對應的數據資源層C性能、數據質量信息、數據滿足的請求信息的程度，進行任務和分配，以減少數據資源層C處因服務隊列過長造成的服務延時而影響到整個服務過程和質量。任務協調智能體8實時監視網格資源服務層A的退出、加入、服務失敗等信息，從而實現任務的重新分配。 並行分析智能體7對來自數據資源層C的數據進行分析整理，以向用戶返回完整的數據視圖，減少數據冗餘。 數據資源層C主要提供本地空間信息資料庫中數據服務，由接受數據請求智能體 9接受來網格資源管理層B派遣的任務，並將該任務加入到本地服務隊列中。隊列服務智能體10根據各個任務的重要性和伺服器的負載情況，及時調整任務的執行順序。當本地搜索智能體11接收到來自隊列服務智能體10發送的任務後，立即在本地資料庫中進行空間數據的搜索，在搜索的過程中由任務執行監視智能體12t實時跟蹤搜索的執行情況(搜索完成、失敗等)，並及時匯報給網格資源管理層B的任務協調智能體8，以重新分配任務的執行。
權利要求
1.一種基於多智能體的網格Gis資源管理系統，其特徵在於，包括網格資源服務層、網格資源管理層、數據資源層，所述的網格資源服務層包括用戶智能體、數據請求智能體、數據接收智能體、個性化服務智能體，所述的網格資源管理層包括全局資源搜索智能體、任務分配智能體、任務協調智能體、並行分析智能體，所述的數據資源層包括接受數據請求智能體、隊列服務智能體、本地搜索智能體和任務執行監視智能體，所述的個性化服務智能體、 用戶智能體、數據請求智能體、全局資源搜索智能體、任務分配智能體、接受數據請求智能體、隊列服務智能體、本地搜索智能體、並行分析智能體、數據接收智能體依次連接，所述的任務協調智能體與任務分配智能體連接，所述的任務執行監視智能體分別與任務協調智能體、本地搜索智能體連接。
2.根據權利要求1所述的一種基於多智能體的網格GIS資源管理系統，其特徵在於，所述的網格資源服務層、網格資源管理層、數據資源層均設有資料庫。
全文摘要
本發明涉及一種基於多智能體的網格GIS資源管理系統，包括網格資源服務層、網格資源管理層、數據資源層，所述的網格資源服務層包括用戶智能體、數據請求智能體、數據接收智能體、個性化服務智能體，所述的網格資源管理層包括全局資源搜索智能體、任務分配智能體、任務協調智能體、並行分析智能體，所述的數據資源層包括接受數據請求智能體、隊列服務智能體、本地搜索智能體和任務執行監視智能體，所述的個性化服務智能體、用戶智能體、數據請求智能體、全局資源搜索智能體、任務分配智能體、接受數據請求智能體、隊列服務智能體、本地搜索智能體、並行分析智能體、數據接收智能體依次連接。與現有技術相比，本發明具有可靠性高、穩定性高等優點。
文檔編號G06F17/30GK102223385SQ20101014671
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月14日 優先權日2010年4月14日
發明者何兵, 田根, 童小華, 陳鵬 申請人:同濟大學