基于多Agent的分布式协同KBE系统框架摘要：针对KBE系统在企业协同环境中应用的不足，提出一种基于多Agent的分布式协同KBE系统框架。在利用Agent技术对已有工程软件包装的基础上，通过多Agent的协同和交互，在系统和知识层面上实现并协调设计过程。为了支持跨领域的知识共享和重用，通过建立广义产品知识库来实现不同领域知识的描述和管理。关键词：多Agent；知识工程；协同；广义产品知识库中图法分类号：TP311??5文献标识码：A：1001－3695(2006)09－0189－03知识工程(KnowledgeBaseEngineering,KBE)是面向现代设计要求而产生、发展的新型智能设计方法和实现设计决策自动化的重要途径。目的是通过运用知识工程原理将设计人员在设计过程中采用的设计思想、准则、原理等以显性的知识表达出来，并结合到设计系统中，从而使系统能够自动对工程任务提出最佳的解决方案。可以说KBE是CAx系统与人工智能技术的集成应用[1,2,5,6]，一些公司已经推出了商业化的带推理机制与几何机制的知识工具，如KTI的ICAD[4]、Technosoft的AML[7]等，初步证明KBE系统具有巨大优势。??随着先进制造环境的逐步建立，现代企业的产品设计过程越来越强调与制造、分析等支持过程并行地、集成地进行，需要多学科小组、各有关部门协同工作。在这个前提下，传统的面向单一应用领域的KBE系统（如ICAD）很难适应这种环境。主要表现在：①从系统的角度来看，不能有效地将不同专业的设计人员和不同区域的资源、工具组织在一起，从而很难在更广泛的范围内实现知识层面上的设计过程。②从知识获取和管理角度来看，不具备一个足以描述产品设计过程所涉及的多个知识领域的知识库系统。??针对以上问题，本文提出一种基于多Agent的分布式协同KBE系统框架。在利用Agent对将专业设计、分析工具和知识处理工具进行包装（Wrapper）的基础上，通过多Agent的协作工作机制，在知识层面上将不同专业的设计人员和不同区域的资源、工具组织在一起，从而实现更大范围的知识工程过程。通过建立广义产品知识库，以产品模型为核心，实现对产品开发过程各领域知识的有效组织、描述和管理。??1基于多Agent的系统框架??1．1系统的组成结构??本系统采用多Agent技术将不同专业的设计人员和不同区域的资源组织在一起，将产品设计、知识获取、知识管理及相关过程进行一体化集成，构建一个协同的产品自动化设计环境。系统分为三层，其结构如图1所示。??（1）应用层，包括硬件资源和设计过程中所需要的应用软件系统。应用软件主要包括几何模型构建类、知识管理类（知识挖掘、智能推理等）、工程演算类和信息管理类四种（详见第2.2.2节）。??（2）Agent协作层。以建立在对象请求代理（ORB）上的消息传输机制为基础，Agent通过交换语言（ACL）进行动态的数据与知识交换。资源管理Agent负责对系统内各个节点的资源（包括硬件和软件）进行收集和分配；过程管理Agent能提供事务的支持与维护；产品数据Agent负责对广义知识库进行管理；工具Agent封装了应用层内已有的工具软件，协助用户完成任务。其中资源管理Agent、过程管理Agent和产品数据Agent位于知识服务器端，工具Agent位于应用层的客户端。??（3）知识服务层。以广义产品知识库为基础，提供与产品设计相关的知识。所谓广义知识库是指以产品模型为中心，与产品模型相关联的各类数据库、规则库、设计事例库的总称。库内储存领域专家的经验、知识以及已知的事实和采用这些知识的规则。??1．2系统的运行过程??系统运行时，设计人员输入相关的设计要求、约束，并作出重要的决定,无须关心实现具体功能的应用软件。系统通过Agent之间的交互与协作可以自动完成大量常规的、耗时的工作，产生符合要求的设计结果。相应的工具Agent接收用户发出的任务指令后，向知识服务器上的产品数据Agent发出查询消息，后者在广义产品知识库内搜索相应的工程规则或设计实例，并将检索结果返回工具Agent。根据得到的知识，工具Agent通过内部推理模块计算工程参数值或相关参数对几何参数的影响，从而驱动最终的几何造型。当某个任务所需要的资源和能力超过单独Agent的能力时，该Agent能够通过资源管理Agent查找具有所需能力的其...