题目：基于Agent组织的虚拟环境自治对象群体行为建模研究

在虚拟现实系统应用中，构建具有自治行为的自治对象是增强虚拟环境的逼真体验的有效途径。随着虚拟环境应用的不断深入发展，虚拟环境中自治对象的几何、物理和行为建模的理论与技术已成为虚拟现实领域研究的重要内容之一。为了满足复杂多变的虚拟环境任务，需要构建具有自适应演化的自治对象。本文主要针对虚拟环境的自治对象群体行为建模问题，在以下几个方面开展了研究：1)在深入分析虚拟环境应用中自治对象群体演化过程的基础上，基于组织方法，给出了一类具有层次特征的自治对象组织结构包括社会结构、角色指定和Agent 协调的层次图描述模型，在此基础上，基于自治对象组织结构模型扩展DPO(double-pushout)代数图变换，给出了基于层次图变换的自治对象组织的演化过程语义，从宏观角度提出了自治对象的基于组织描述的群体结构随着虚拟环境任务变化的演化机制。给出了图变换操作中自治对象的组织图规则的操作特性以及图规则匹配算法的分析结果。2)针对自治对象群体的演化过程中自治对象之间的矛盾冲突，提出了一种基于Agent组织框架的多边多议题协商方法，结合自治对象群体的组织结构描述以及组织的局部重组，在协商框架的基础上，给出了一种包括预协商阶段和迭代优化阶段的两阶段协商近似优化算法。针对具有二元约束的多个待协商问题，将待协商问题项及其关联的二元约束构造协商项约束图，并进行预处理形成组织结构模板。在预协商阶段，基于该组织结构模板将整个多边协商过程依次分解成组织的各小组一对多协商，在这个阶段，参与协商的自治对象通过组内协商承担特定的协商项，并形成初始的组织结构模板的实例。在迭代优化阶段，通过组织的局部重组，组内自治对象通过协商项的相互评价和交换，进一步优化多边协商结果。3)针对自治对象群体演化过程中自治对象组织的稳定性及效率等性能问题，结合微观角度上的自治对象个体自治特性和宏观角度上的自治对象之间交互拓扑，提出了自治对象组织的稳定性及效率的定量分析模型。基于组织方法，进一步分析了自治对象的组织结构特征，给出了自治对象之间交互拓扑的定量化描述，并给出了自治对象的个体自治特性包括自私性和合作性态度倾向的定量描述及变化过程描述。分析了微观和宏观两个层面的要素对自治对象组织的稳定性及效率的影响。4)从软件实现角度，基于新的虚拟现实应用对自治对象的一些共性需求，给出了满足这些共性需求的自治对象的个体结构和群体结构，讨论了自治对象系统构建过程中涉及的自治对象的状态管理、系统内自治对象之间的冲突处理机制及交互协议等若干关键技术，并给出了本文的实现方法和应用实例。 本文最后给出了虚拟环境中自治对象的行为建模进一步研究的方向。