آقای سید ناصر رضوی دانشجوی دکترای جناب آقای دکتر ناصر مزینی روزچهارشنبه مورخ 26/11/90 ساعت 10 صبح در اتاق دفاعیه واقع در طبقه سوم دانشکده مهندسی کامپیوتر از رساله دکترای خود تحت عنوان ارایه یک مدل چندعاملی هولونی به منظور شبیه سازی چندسطحی پویا و بلادرنگ : کاربرد در شبیه سازی ازدحام دفاع خواهند نمود.

  چکیده پایان نامه:

  شبیه­سازی ازدحام و مدل­سازی دینامیک مربوط به جمعیتی از افراد، هم به لحاظ نظری و هم به لحاظ عملی از اهمیت و جایگاه ویژه­ای در حوزه­های مختلف علمی برخوردار است. در طول دو دهه­ی گذشته، پژوهش­گران بسیاری از طیف گسترده­ای از حوزه­ها اقدام به انجام مجموعه­ای از شبیه­سازی­ها در این رابطه نموده­اند. تا کنون رویکردهای مختلفی برای این منظور ارائه شده است که در میان آن­ها شبیه­سازی­های انجام شده در سطح خرد از بالاترین سطح واقع­گرایی برخوردار می­باشند؛ زیرا در این گونه از شبیه­سازی­ها صریحاً تلاش می­شود رفتارهای خاص هر یک از افراد به صورت جداگانه شبیه­سازی شود. در این میان، شبیه­سازی­های مبتنی بر چندعاملی یکی از موفق­ترین رویکردها جهت پشتیبانی از شبیه­سازی در سطح خرد بوده­اند. شبیه­سازی­های مبتنی بر چندعاملی اجازه می­دهند در اثر تعامل موجودیت­های گوناگون تحت یک مجموعه از قوانین تعاملی ساده، رفتارهای پیچیده­ای در سیستم پدیدار گردد. علاوه­ بر این، در یک شبیه­سازی چندعاملی در مقایسه با سایر روش­های شبیه­سازی در سطح خرد، رفتارهای گوناگون مربوط به هر فرد در یک جمعیت واقعی مدل­سازی می­گردند. شبیه­سازی­های چندعاملی نشان داده­اند که برای شبیه­سازی وضعیت­هایی که در آن­ها تعداد بسیاری از افراد ناهمگون با رفتارهای گوناگون وجود دارند، کاملاً مفید هستند. هرچند، با توجه به در نظر گرفتن جزییات مربوط به افراد گوناگون و روابط موجود میان آن­ها در شبیه­سازی چندعاملی، پیچیدگی سیستم و در نتیجه هزینه­های محاسباتی مربوطه در این گونه شبیه­سازی­ها به شدت افزایش می­یابد. بنابراین، در اینجا با یک پرسش متداول در زمینه­ی شبیه­سازی روبرو هستیم: چگونه می­توان توازن مناسبی میان کارایی و دقت شبیه­سازی برقرار نمود؟ در این پایان­نامه، هدف ما پی­ریزی پایه­های نظری در طراحی یک مدل عمومی شبیه­سازی مبتنی بر چندعاملی و ابزارهای مربوطه به منظور شبیه­سازی دقیق پدیده­هایی همچون حرکت یک جمعیت بسیار بزرگ از عامل­ها با استفاده از یک رایانه­ی شخصی، آن هم در یک مدت زمان قابل قبول از دید کاربر می­باشد. رویکرد به کار رفته در این پایان­نامه برای رسیدن به هدف مورد نظر، تنظیم پویای دقت شبیه­سازی با تنظیم سطح جزییات شبیه­سازی بر اساس محدودیت­های خاص وابسته به مدل یا محیط اجرا مانند منابع محاسباتی موجود می­باشد. در این پایان­نامه براساس تلفیق روش سریع چندقطبی برگرفته از فیزیک محاسباتی و مفهوم سطح جزییات شبیه­سازی برگرفته از گرافیک کامپیوتری و همچنین با بهره­گیری از خواص توزیع شدگی و سلسله­مراتبی هولون­ها، یک مدل شبیه­سازی با قابلیت تنظیم سطح شبیه­سازی به صورت پویا ارائه گشته است. دامنه­ی کاربردی اصلی مدل پیشنهادی، شبیه­سازی دینامیک جمعیت­های متشکل از تعداد بسیار زیادی از عامل­ها در محیط­های مجازی می­باشد.

  کلیدواژه­ها : شبیه­سازی چندسطحی، سیستم­های چندعاملی، عامل­های هولونی، روش سریع چندقطبی

  Abstract :

  The modeling of pedestrian dynamics is of great theoretical and practical interest. In the past two decades researches from a broad range of fields have been created simulations involving collections of individuals. M any works have been devoted to the study of collective behaviors and their inherent emergent properties. Among all the existing approaches in crowd and pedestrian simulation, those offering the highest level of realism in behavior are microscopic approaches because they explicitly attempt to model specific behaviors of specific individuals. Multi-Agent Based Simulation (MABS) is one of the most successful approaches to support micro-simulation. In MABS, the model consists of a set of autonomous agents that encapsulate the behaviors of the various individuals that make up the system: one agent per individual. Multiagent-based modeling allows complex behaviors of various interacting entities to emerge from a set of simple individual rules. Moreover, in contrast to other micro-simulation techniques, allow to easily catch the variety of behaviors composing a real human crowds. MABS facilitates the simulation of group behavior in highly dynamic situations, thereby allowing the study of emergent behavior. MABS has proven to be well suited for the simulation of situations where there are a large number of heterogeneous individuals who may behave somewhat differently. However, as soon as we consider a micro-simulation of several individuals and their relationships, the complexity of the system and associated computational costs increase. We are therefore faced a dilemma common in the field of simulation: to manage a compromise between performance and accuracy. The goal of this thesis consists in establishing the theoretical foundations to design a generic multi-agent based simulation model and associated tools to accurately represent a phenomenon such as crowd movements in a time regarded as acceptable for an end-user (on a standard computer). To that goal, our approach is to dynamically adapt the accuracy of the simulation according to specific constraints dependent on the model or on the experimental context such as the volume of available computational resources. Based on the fusion of the fast multipole method coming from computational physics and simulation levels of detail coming from computer graphics, and also by exploiting distributed and hierarchical properties of holons, we have proposed a holonic multi-agent multilevel simulation model with the ability to adjust simulation level dynamically. Our main application domain deals with the real-time micro-simulation of large pedestrian crowds in 3D virtual urban environments.

  Keywords : Multilevel Simulation, Multi-Agent Systems, Holon, Fast Multipole Method

  ارائه­دهنده:

  سید ناصر رضوی

  استاد راهنما:

  دکتر ناصر مزینی

  هیات داوران:

  1- دکتر سعید باقری شورکی2-دکتر مجید نوری 3- دکتر مجمدرضا جاهد مطلق

4- دکتر عادل ترکمان رحمانی 5-دکتر محمدرضا کنگاوری 6-دکتربهروز مینایی

  زمان : چهارشنبه 26 بهمن ماه 1390

  ساعت 10 صبح

  مکان: دانشکده مهندسی کامپیوتر- طبقه سوم- اتاق دفاعیه

  از اساتید بزرگوار، دانشجویان گرامی و دیگر متخصصان و علاقه مندان به موضوع دفاعیه دعوت
می شود با حضور خود موجبات غنای علمی و ارتقای کیفی را فراهم سازند.

  دانشکده مهندسی کامپیوتر مدیریت تحصیلات تکمیلی