体智能学习心得(精选8篇)
大二班
徐秋梅
今天手台湾亚太体智能林老师的邀请,我们有幸参加了欢乐大天使——林老师舞动世界19集的展示活动现场,整个现场1000余人次,都是亚太体智能的合作伙伴,可见亚太体智能课很受我们幼儿园的老师和领导喜欢,更重要的是孩子喜欢。
林老师的教学理念是让我们的孩子向快乐出发,让我们的孩子带着微笑出发,让我们的孩子在校园,在家里,在人生,快乐的舞动起来吧!林老师说:孩子的世界就是要充满快乐,快乐学习,快乐生活。快乐成长,每时每刻每天都要在喜悦与快乐中度过,所以让孩子们从小就养成快乐是一种习惯。更要让孩子们建立一个快乐的人生观展现如何在体智能音乐游戏律动中带给孩子快乐,从早操到上课到游戏到活动到回家与家人互动,让孩子的童年全方位的舞动起来。有玩性的教育理念,落实三变四动五化教学法,达到学年前幼儿的身体健康宇心里健康,发挥体能、智能、人能之全方位教育。
林老师在整场活动都在带动现场的活动气氛,他们的表演演员也是做了很多大胆尺度的表演,整个半天活动中我们都是沉寂在轻松。快乐的氛围中,有幽默风趣的画面,有男扮女装的画面,有亲自温馨的画面,这些都让我们记忆深刻,林老师说了一句,要玩别人,先玩自己。可见他们的工作人员是要有很大的勇气才能做出成功的演出。
实现智能交通信号控制是一种减少交通拥堵和提高交通效率的低成本方法[1]。因为交通流量具有随时变化和随机性的特点,尤其是在多十字路口的城市交通环境,因此流量建模仍然是非常困难的。一个预设的交通控制模型是不可能符合所有的交通情况。所以有更多研究关注机器学习的实时交通流量控制[2~4]。在所有机器学习的方法中,强化学习受到更多的关注,因为其自主学习的能力,使得能够智能感知不同的条件和自我自适应调整控制策略,以符合交通条件。
虽然在参考文献[2]中提出了自适应减少时间延迟的交通信号控制的Q学习方法,但只考虑了一个十字路口的情况。A.Salkham[3]提供了一个强化学习交通控制优化框架,但对硬件基础设施依赖较大。Li T[4]等学者提出了一种自适应动态规划方案实施多十字路口的交通信号智能控制,但针对相互作用和相互影响的多交叉路口的情况却没有进一步探讨。在参考文献[5~7]中,可以看到到一些类似的研究。这些研究表明使用自主学习的强化学习解决随时变化和随机性交通流量问题,一直是智能交通信号控制研究的重点之一[8]。虽然这些问题都受到关注,但都没有进一步详细讨论和研究。
在本文中,作者提出了一种多智能体强化学习的多十字路口的交通信号控制模型。
首先,作者定义多十字路口的交通信号控制问题的多智能体的强化学习模型,其中包括状态空间、目标状态、行动和培训的事件,完整描述在强化学习语言的问题。然后,从中找出多路口交通信号控制的最优政策的多智能体强化学习算法。交通信号控制策略的最优政策是让所有的车辆可以在最短的时间内,离开多路口的城市交通网络。最后,在仿真环境中,作者通过比较常规定时控制与多智能体增强学习自适应控制下所有车辆离开多路口的城市交通网络的时间,来进行验证。
1 强化学习模型的多路口交通信号控制问题
首先,作者对多路口的交通信号控制问题的多智能体强化学习模型进行描述。
在作者的模型中,一个城市的交通网络是由多个十字路口构成,例如,图1显示由6个十字路口组成的交通网络,同时它也是作者实验的仿真环境。当然,可以由更多的十字路口组成扩大的交通网络。
交通信号控制的目标是使这些车辆安全,快速地离开由十字路口组成的交通网络。很明显在十字路口的车辆是随时变化和随机的。预设的控制模型是不可能的适应所有的交通流量,这也是作者采取多智能体强化学习方法的原因,它可以根据实时交通流量自主学习的最优政策。
在交通信号控制中,一个相位是信号灯不中断照明的间隔时间,举个例子,一个红色信号灯照明时间间隔或绿色信号灯照明时间间隔都是相位。通过在一个合理的时间间隔,使车辆在较短的时间内交叉十字路口切换不同的相位是交通信号控制的主要目标。例如,当车辆在西向东方向比车辆在南向北方向的流量多,东向西方向的绿色信号灯相位应该是比红色信号灯相位长。
通常的相位是最大的时间间隔是的间隔时间最短的相位的整数倍,我们记为“MinPT”。例如,如果Min PT=60秒,那么相位时间间隔应该60秒,120秒,180秒,以此类推。
根据交通信号控制问题的描述,车辆数量和所有路口的组合称为一个状态,反映了交通流量的信号控制。控制目标是在较短时间内使所有的车辆离开城市交通网络,当在交通网络中的每一个十字路口的汽车数量趋于零时,就达到了理想的目标状态。完成每个阶段后最短相位时间间隔、通过智能控制达到红绿灯最短相位。
当一个方向设置为绿色信号灯时,然后另一个方向必须设置为红色信号灯,因为只有一个方向的车辆可以通过一次。因此,每个阶段最短的时间间隔后的行动只是设置一个方向的绿色信号灯,因为另一个方向必须是红信号灯。整个训练集可以描述为:后完成每个阶段最短的时间间隔,允许或不允许车辆通行状态,控制代理选择随机一个方向绿色信号灯(另一个方向是红色信号灯),然后选择下一步的操作,直到所有车辆都离开交通网络(实现目标状态)。这个过程被称为一个训练集。图2显示两个十字路口的交通流量的状态和行为。
2 多十字路口的交通信号控制最优策略的多智能体强化学习算法
作者使用最广泛使用的强化学习方法:Q-leaming[9]来完成该算法算,以实现多十字路口的交通信号控制最优策略。通过算法l的程序实现交通信号控制的最优策略。
算法1多智能体强化学习实现交通信号控制问题的最优策略。
图3给出两个十字路口的交通网络中的最优策略。从图3可以很明显的看到,在南北方向绿色信号的时间超过了在东西方向的绿色信号时间,因为在南北方向的汽车数量大于东西方向的汽车数量。算法1通过智能控制来调节控制策略,以应对实时的交通状态实现自适应的控制。
3 实验
在交通状况仿真环境下通过30次不同的交通状况,我们分别采用传统的定时控制和基于多智能体强化学习的自适应控制,比较所有车辆离开当地城市交通网络的时间。实验结果如图4所示。
通过图4显示出来的比较结果看到:基于多智能体强化学习的自适应控制策略与采用传统定时策略的控制方法相比,所有车辆离开交通网络的时间可以减少20~30%。结果显示作者的控制算法可以显著减少所有车辆离开当地城市交通网络的时间。
4 结论
在这项研究工作中,作者提出了一个多智能体强化学习的交通信号控制方法。作者定义了多智能体强化学习模型的交通信号控制问题,并提出实现最优策略的算法。通过仿真环境下交通信号控制效果的和实验结果,可以清楚的说明作者的方法。采用多智能体强化学习的交通信号优化控制的方法可以大大减少所有车辆离开城市交通网络的时间。
随着日益膨胀的城市交通流量和十字交叉路口,空间及状态因素将变得非常巨大,今后的研究应解决如何加速学习以应对这一趋势。
摘要:在城市交通环境,交通流的正确预测是比较困难,因为多个十字路口,这使得预设的交通控制模型之间的相互作用和纠缠在一起,不能在所有的交通情况下始终保持高性能的预测。考虑到的强化学习的所具有的自主学习能力,本文提出了基于多智能体强化学习的交通信号控制方法。没有预设的控制模型,多协作代理可以学习相应的实时交通状况下的最优控制策略。通过实验结果证明了这种方法的可行性和有效性。
关键词:交通信号控制,多智能体强化学习,自主学习,多十字路口的城市交通,交通流量
参考文献
[1]A.L.C.Bazzan,Opportunities for multi-agent systemsand multi-agent reinforcement learning in traffic control,Autonomous agent multi-agent systems,18,342-375,2009.
[2]Lu Shou feng,Liu Ximin,Dai Shiqiang.Q-learning foradaptive traffic signal control based on delay minimizationstrategy.International Conference on Networking,Sensingand Control.In Proceedings of ICNSC'2008.pp.687-691
[3]A.Salkham,R.Cunningham,A.Garg,and V.Cahill,ACollaborative Reinforcement Learning Approach to UrbanTraffic Control Optimization,In:The 2008 InternationalConference on Web Intelligence and Intelligent AgentTechnology,Vol.2,560-566,2008.
[4]Li T,Zhao D B,Yi J Q.Adaptive dynamic programmingfor multi-crossroads traffic signal intelligent control.In:Proceedings of the 11th IEEE International Conference onIntelligent Transportation Systems.Beijing,China:IEEE,2008.286-291.
[5]Cai C.An approximate dynamic programming strategyfor responsive traffic signal control.In:Proceedings ofIEEE International Symposium on Approximate DynamicProgramming and Reinforcement Learning.Honolulu,USA:IEEE,2007.303-310.
[6]A.L.C.Bazzan,D.Oliveira,B.C.Silva,Learning in groupsof traffic signals,Engineering Applications of ArtificialIntelligence,Vol.23,No.4,560-568,2010.
[7]G.Balan,S.Luke,History-based traffic control,Proceedingsof the fifth international joint conference on Autonomousagents and multiagent systems,Hakodate,Japan,973-980,2006.
[8]T.L.Thorpe,C.W.Anderson,Traffic Light Control UsingSARSA with Three State Representations[Z],Technicalreport,IBM Corporation,Boulder,1996.
关键词:多智能;技术
1.前言
目前的工业系统正向大型、复杂、动态和开放的方向转变,传统的工业系统和多机器人技术在许多关键问题上遇到了严重的挑战。分布式人工智能 (DAI,Distributed Artificial Intelligence)与多智能体系统(MAS, Multi-Agent System)理论为解决这些挑战提供了一种最佳途径。智能体系统是分布式人工智能的一个重要分支,是20世纪末至21世纪初国际上人工智能的前沿学科。研究的目的在于解决大型、复杂的现实问题,而解决这类问题已超出了单个智能体的能力,将DAT、MAS充分应用于工业系统和多机器人系统的结果,便产生了一门新兴的机器人技术领域一多智能体机器人系统(MARS,MultiAgent Robot System)。总的来说,多智能体系统领域正在蓬勃发展。
2.多智能体
2.1多智能体技术的基本概念
多智能体系统(Multi-Agent System,MAS)是由多个Agent组成的集合,Agent之间及Agent与环境之间通过通讯、协商与协作来共同完成单个Agent不能解决的问题。也可以简单地说,多智能体系统是指由多个自主或半自主的构件所构成的各种大型的系统。
在多智能体系统中,数据是分散的,没有系统的全局控制。多智能体技术提供了一种适合分布式计算和不确定问题求解的新方法,这是因为多智能体系统放松了对集中式规划、顺序控制的限制,提供了分散控制、应急和并行处理的能力,并且它是一个高度交叉的研究领域,它吸取了不同领域的内容,如计算机科学、人工智能、经济学、社会学等[1]。
2.2多智能体中的协调
在开放的多智能体系统中,每个Agent都具有自主性,在求解和运行过程中会按照自己的目的、知识与能力进行活动,经常会出现矛盾冲突,其根源在于Agent间的知识不完备性、目标不一致性、不兼容性等方面。因此,MAS中的Agent之间需要进行协调。多智能体协调(coordinating)是指具有不同目标的多个Agent对其目标、资源等进行合理安排,以协调各自行为,最大限度地实现各自目标。
有效的协调是自主的Agent在MAS中达到目标的关键。MAS中存在Agent相互依赖的行为时,由于有多个Agent的意图存在,当发生冲突时,就要进行协调。协调是保证多智能体系统中Agent合作的主要方法。通过协调多智能体系统中Agent的个体行为,使得多智能体系统的整体行为得到改进,提高系统的性能,或是减少系统的冲突[2]。
2.2.1多智能体协调类型
多智能体系统的协调分为显式协调和隐式协调两种[3]。显式协调是指Agent被设计成能够对可能的交互进行推理,必要时与其他Agent进行协商。隐式协调是指Agent被设计成遵循某局部的行为规则。
(1)显式协调
显式协调以协调控制行为的执行者在系统中的分布程度可分为完全集中的协调、完全分布的协调以及集中与分布相结合的协调三类。
(2)隐式协调
由于处理大量的可能冲突以形成一个全局一致的方案,交互通信或中心规划器的方法是可行的,因此多智能体系统中出现了关于社会规则、过滤、标准等隐式的研究。过滤策略与社会规则的原则相同,都是根据一定的原则将Agent可选动作中相容的一部分视为合理的而保留下来,从而协调Agent的行为。标准化是指在某些情况下,协调Agent通过标准化进行协调,即建立受控Agent在一些情况下必须遵守的标准规则。
2.2.2多智能体协调方法
目前多智能体协调方法主要有如下四种[4]:
(1)基于集中规划的协调
如果MAS中至少有一个Agent具备其他Agent的知识、能力和环境资源知识,那么该Agent可作为主控Agent对该系统的目标进行分解,对任务进行规划,并指示或建议其他Agent执行相关任务。这种基于集中规划的协调方法特别适合于环境和任务相应固定、动态行为集可预计和需要集中监控的情况,如机器人协调和智能控制。
(2)基于协商的协调
当协商时,系统中没有作为规划的主控Agent。协商是Agent交换信息、讨论和达成一致的方式。具体协商方法有合同网协商、功能精确的协作和基于对策论的协商等等。
(3)基于对策论的协调
此协调方法包括无通信协调和有通信协调两类。无通信协调是在没有通信的情况下,Agent根据对方及自身的效益模型,按照对策论选择适当行为。在这种协调方式中,Agent至多只能达到协调的平衡解。在基于对策论的有通信协调中可以得到协作解。
(4)基于社会规则的协调
这是一类以每个Agent都必须遵循的社会规则、过滤策略、标准和管理为基础的协调方法。这些规则对各Agent的行为加以限制,过滤某些有冲突的意图和行为,保证其他Agent必须具有的行为方式,从而确保本Agent行为的可行性,以实现整个Agent系统的社会行为的协调。
3.总结
本论文学习研究了多智能体系统的基础理论,阐述Agent及多智能体系统的基本概念,Agent的结构和多智能体系统的体系结构,多个Agent之间的协调方法,由此我们可以对于多智能体技术有一个更好的认识。
参考文献:
[1]WookdrudgeM.多Agent系统引论,石纯一等译.北京:电子工业出版社,2003.
[2]张洁,高亮,李培根,多Agent技术在先进制造中的应用[M],北京:科学出版社,2004,3-91.
[3]窦立谦,Agent系统协作与协调的研究[D],天津:天津大学,2005.
[4]陈峰,多Agent合作问题求解的研究与应用[D].安徽:中国科学技术大学,2000.
[5]韩伟,韩忠愿,基于黑板模型的多智能体合作学习[J].计算机工程,2007,33(22):42-44.
新修订的《中国共产党纪律处分条例》和《中国共产党廉洁自律准则》近日公布。重修后的条例突出重点、针砭时弊,实现党规党纪和法律法规的有机衔接,凸显“党纪严于国法”的高标准。重修后的《中国共产党廉洁自律准则》对原有的党员领导干部,扩展到党员干部,体现从严治党的方方面面。中央对党内两大法规采取“一揽子”修订的方式,分别确立党员应当遵循的道德“高线”和不能触碰的纪律“底线”,德法相依,相辅而行,将有助于探索建立“不敢腐、不能腐、不想腐”的有效机制,为协调推进“四个全面”战略布局提供坚强纪律保证。
一是《准则》中对党员干部的要求突出注重家风。把党员领导干部修身齐家摆在重要的位置,重点要做好“四个必须”。即,中国共产党全体党员和各级党员领导干部必须坚定共产主义理想和中国特色社会主义信念,必须坚持全心全意为人民服务根本宗旨,必须继承发扬党的优良传统和作风,必须自觉培养高尚道德情操,努力弘扬中华民族传统美德,廉洁自律,接受监督,永葆党的先进性和纯洁性。这些要求与总书记在今年党中央、国务院举行的春节团拜会上,对家庭建设问题的生动论述中提出的。“不论时代发生多大变化,不论生活格局发生多大变化,我们都要重视家庭建设,注重家庭、注重家教、注重家风。”每一位领导干部都应认识到自己的家风不是小事,不是家庭私事,而是干部作风的重要体现,带头重视家庭建设,注重家教家风,带动“千千万万个家庭成为国家发展、民族进步、社会和谐的重要基点”。党员干部“四个必须”与总书记对家风建设“三个注重”的思想是一脉相承的,更好地诠释了党员干部修身齐家的重要性。
二是《准则》覆盖所有中共党员,普通党员纳入管理不留死角。此前,《准则》的全名是《中国共产党党员领导干部廉洁从政若干准则》,很明显,主要针对的是党员领导干部。此次修订后,名称变为《中国共产党廉洁自律准则》,所针对的对象覆盖了全体党员,也就是说,普通党员也被纳入到了《准则》的覆盖范围。从近年查的案件来看,小官巨贪的案例很是普遍,“小官”身份与巨额贪污数字之间的强烈反差,为百姓痛恨。“小官大贪”贪腐行为多发生在群众身边,是近年来打击腐败的重点之一。
三是突出政治纪律,严惩拉帮结派等违反政治规矩行为。对于《条例》来说,突出政治规矩是又一亮点。把政治纪律、政治规矩和组织纪律列在突出位置,明确增加了拉帮结派、对抗组织审查、搞无原则一团和气等违反政治纪律条款,把非组织活动、不如实向组织说明问题、不执行请示报告制度、不如实报告个人事项等列入违反组织纪律要求中。拉帮结派、对抗组织审查、搞无原则一团和气等。把政治纪律和政治规矩放在新修订的《条例》中,有它的特殊历史背景。十八大以后,以习近平同志为核心的党中央高举反腐大旗帜,坚持“老虎”和“苍蝇”一起,反腐无禁区,一批大“老虎”纷纷落马。其中,最为典型的要属山西。2014年是山西历史上极不寻常的一年,“系统性、塌方式”的严重腐败震惊全国。7名省级领导干部被立案调查,全年处分市厅级干部45人、县处级干部545人。拉帮结派、搞圈子文化,教训十分深刻。“对抗组织审查”的案例,也不鲜见。中央纪委监察部曾通报称,山西省政协原副主席令政策“存在干扰、妨碍组织审查的行为”。所以在新版条例增加了“拉帮结派”等“负面清单”,有利于解决党员对组织忠诚这个根本问题。对于违反组织纪律,也有教训。即非组织活动、不如实向组织说明问题、不执行请示报告制度,不如实报告个人有关事项等。另外,中纪委通报的内蒙古自治区党委原常委、自治区政府原副主席潘逸阳严重违纪问题进行了立案审查。潘逸阳严重违反政治纪律和政治规矩,进行非组织政治活动,不如实向组织说明问题;严重违反组织纪律,为谋求个人职务调整,送给他人财物等。新版条例突出了“非组织活动”“不如实报告个人有关事项”等新问题,强调要忠诚于组织,要向组织讲真话、报实情。从以案件中,我们可以得出中央修改《条例》,有它的原因和历史教训,并且从这些教训深刻的案件中,得出的新纪律约束与规定,切实把纪律挺在前面。
四是史上最严党纪。新修订版《中国共产党纪律处分条例》突出更严更精更细。重修后的条例突出重点、针砭时弊,实现党规党纪和法律法规的有机衔接,凸显“党纪严于国法”的高标准。国家治理需要依靠法律,党员管理则要强调纪律。党员遵守国家法律是分内之事,而由于角色身份特殊,还需遵守纪律和规矩,党纪严于国法,标准更高,要求也更高。党纪与国法重复,党纪抓小抓早的作用就难以体现,容易出现“没查都是好同志,一查就成 阶下囚 ”的现象。此次修订落实从严治党、党要管党的要求,强化违纪查处,为党纪“加码”,在法律之前为党员划定纪律底线,从小错抓起,不让党纪严于国法沦为空话。
学习条例和准则心得体会二:
党的“十八大”以来,“铁八条”深入人心,反“四风”、拔“烂树”、治“病树”、正“歪树”,反腐倡廉一系列“组合拳”如悬空的利剑,令贪腐之辈,惶惶不可终日,政治风气为之一新,党心民意为之一振,清清爽爽、山清水秀的政治生态正在形成,“中国梦”亦如添翼的种子,播遍神州,落地生根。中华大地,人人争先,竞相逐梦,华章不断。
古人云:“老骥伏枥,志在千里;烈士暮年,壮心不已。”作为基层年轻干部,要时刻铭记“少壮不努力,老大徒伤悲”、“一寸光阴一寸金” 的道理,以时不我待的紧迫感,“本领恐慌”的危机感,不进则退的压力感,干事创业的责任感,执政为民的使命感,扎根基层,干事创业。
我们都知道,在放风筝时,手里的线越长,风筝就飞得高远,这就告诉我们“心有多大,舞台就有多大。”广大年轻干部要树立全心全意为人民服务的远大志向,追逐为国家富强、民族振兴、人民幸福而不懈奋斗的伟大梦想。树木之所以参天,是因为根须深植;丰碑之所以巍峨,是因为底座牢固。“基础不牢,地动山摇。”如果放飞风筝者身体素质不够硬,外加风力不佳,则必然线断筝落,人生亦是如此,筑牢基础才是关键。“天高任鸟飞,海阔任鱼跃”,年轻干部在基层工作,要有如鱼得水、如鸟脱笼之感,强化学习、公仆、家庭、择友“四种意识”,拼命地锤炼才干,筑牢梦想之基,放飞梦想,追逐梦想。
一、强化学习意识,筑牢综合素质
“细节在于观察,成功在于积累。”积累始于学习,成于学习。一个人的能力和水平是有限的,只有进一步提高政治业务素质和理论水平,提高文字水平和综合素质,才能出色的完成各项工作。作为年轻干部,一要切实转变学习态度。要抛弃为了装点门面、为应付搞“突击”、搞检查而学习的心理,放下功利之心,加强学习,深刻领会,防止浅学辄止、浮光掠影。同时,“学如逆水行舟,不进则退。”学海无涯、学无止境,要力戒自满,树立“活到老,学到老”的终身学习理念。二要加强对党史的学习。要明白在中国革命和建设过程中,是中国国情和中国人民选择了中国共产党和社会主义道路,年轻干部要加强对马列主义、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系的学习,强化理论和党性修养,坚守共产主义理想信念,坚持道路自信、理论自信和制度自信。三要加强对先进典型人物的学习。“以人为镜,可以明得失。”榜样的力量是无穷的,年轻干部要弘扬焦裕禄、兰辉等先进人物的奉献精神和高尚品格,见贤思齐、奋力靠齐。要以其为榜样,照镜子、找差距,正作风、办实事。四要加强对业务知识的学习。基层工作内容繁杂,变化日新月异,做好新形势下基层管理和服务工作,必须加强对所属系统的工作特点、发展状况和不同时期矛盾焦点的学习,学习和掌握群众工作方法,边学边查,边查边改,真正做到“干一行爱一行,钻一行精一行。”
二、强化“公仆”意识,筑牢为民情怀
当我们接受党章,在党旗下宣誓的那刻起,就意味着我们已经成为先锋队的一员,成为人民的公仆。全心全意为人民服务,就应该成为我们学习和工作的出发点和落脚点。作为年轻干部,一要心中有民,常发公仆之愿。人民群众是历史的创造者,是社会变革的决定性力量。年轻干部要牢固树立党的群众观点,摆正自己同人民群众的位置,端正对人民群众的态度,切实把自己看成是群众中的普通一员,不要乐于当官做老爷,而要“心中有民不忘本”,甘当人民的“长工”,甘当人民的勤务员,做任劳任怨的“老黄牛”、发光发热的“螺丝钉”和有平民情怀的“绿叶”。二要服务为民,常励公仆之志。总书记指出:“今天,衡量一名共产党员、一名领导干部是否具有共产主义远大理想,是有客观标准的,那就是要看他能否坚持全心全意为人民服务的根本宗旨。”作为年轻干部,在任何时候都必须把人民的利益放在第一位,夙夜在公,勤勉工作,真正做到“权为民所用、情为民所系、利为民所谋。”
三、强化家庭意识,筑牢身心归巢
“一个美满的家庭,犹如沙漠中的甘泉,涌出宁谧和安慰,使人洗心涤虑,怡情悦性。”家庭,不仅是我们身体的住所,更是我们心灵的寄托处,美满幸福的家庭生活,是帮助我们成事立业的重要因素。因此,基层年轻干部要善于经营家庭,确保事业家庭两不误。一是对待父母既要孝更要顺。“寸草心”焉能“报得三春晖”,我们要从现在做起,从一点一滴的小事做起,千万不要留下“子欲养而亲不待”的遗憾。同时,随着我们成家立业、生儿育女,父母对我们的爱的表达方式逐渐演变为对我们后代的关爱,这时,我们要清楚照顾子女的艰辛,多关心父母的身体,多陪陪他们,和他们说说话、谈谈心。在对子女的养育方式上存在分歧时,我们应尽量地倾听他们的意见建议,保留自己的看法,毕竟他们才是“过来人”。二是对待妻子要相敬如宾、举案齐眉。无论顺境还是逆境,富裕还是贫穷,健康还是疾病,快乐还是忧愁,都要毫无保留地爱着自己的妻子,对她忠诚到永远。要关心妻子的身体,尊重妻子的想法,成全妻子的事业,要同呼吸、共奋进。三是对待孩子要严慈相济。事业忙岂是不陪孩子的理由?要知道,“时间就像海绵里的水,越挤越多。”因此,年轻干部要多挤出时间陪陪儿女,陪他逛逛游乐场、蹲蹲书店,散散步、说说话,掌握孩子的心理想法,正确引导其“三观”的建立。同时,要明白“严是爱,宽是害”的道理,宠爱但不溺爱,确保他能快快乐乐、健健康康地成长。
四、强化择友意识,筑牢社交防线
人是社会之人,任何人都不能脱离社会而过着“人”的生活,社会是人的集合体,人在社会上生活,首要的问题就是要学会为人处世,其关系到人的身心健康,关系到人的事业成败。笔者认为,作为年轻干部,为人处世首在慎交友、交益友。一要善谋擅断,用心交友。“近朱者赤,近墨者黑。”“与善人居,如入芝兰之室,久而自芳也;与恶人居,如入鲍鱼之肆,久而自臭也。”年轻干部要善观察、多思考,善谋“君子之交”,远离小人。此外,“一个篱笆三个桩,一个好汉三个帮。”此话不无道理,但这不是拉帮结派、团团伙伙搞“山头主义”、“圈子文化”的理由,年轻干部要坚决摒弃“圈子“思想。二要胸襟宽广,坚持原则。“水至清则无鱼,人至察则无徒。”“金无足赤,人无完人。”因此,做人不要太苛刻,看问题不要过于严厉,不要为一些鸡毛蒜皮的小事而斤斤计较。但这绝不是搞“好人主义”的理由。年轻干部要坚决抵制“难得糊涂”,要有求真务实的作风,在大是大非的原则问题面前,讲真理不讲面子,讲原则不讲私情,直言不讳,敢于较真碰硬,当宽则宽、当察则察。
“千里之行,始于足下”。基层工作任重而道远,年轻干部肩负着党赋予的光荣使命,承载着百姓的信任和期待,要从现在做起,从点滴做起,脚踏实地,锐意进取,争取在平凡的岗位上干出不平凡的实绩,奋力逐梦。
学习条例和准则心得体会三:
近日,我们党支部在桃苴完小开展了“学党章、学准则、学条例”动员会,在会上对《党章》《准则》《条例》组织了学习,作为一名党员,通过学习《党章》《准则》《条例》,感觉受益匪浅,对新形势下我党承担的历史责任有了更清晰的认识,对党员的责任与义务有了更深刻的认识,下面谈谈自己学习新《党章》《准则》《条例》的一些心得体会。
十八大对党章进行了适当修改,每段内容,每个观点都是以科学的理论为基础,内涵丰富,寓意深刻。学习的目的在于应用,学好新党章,目的是贯彻好党章,充分践行党员公务员在教育教学中的模范带头作用。总纲中指出:“中国共产党是中国工人阶级的先锋队,同时是中国人民和中华民族的先锋队,是中国特色社会主义事业的领导核心,代表中国先进生产力的发展要求,代表中国先进文化的前进方向,代表中国最广大人民的根本利益。”通过学习我认识到作为一名党员应不断改正缺点不足,不断调动自身的热情与激情,在教育教学中充当表率和带头作用。
作为一名公务员,提高自己学习能力非常重要,古人云“玉不琢,不成器。”浅显的比喻却揭示了学习的重要性,我要用自己的实际行动,带动周围的同志共同进步。我更应成为学生的榜样,从自身做起,从身边小事做起,努力学习,培养创新精神,全心全意为学生服务,在学习和工作中不断完善自己。
正如古人所云:“以铜为镜、可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。”中央新颁布实施的《中国共产党党员领导干部廉洁从政若干准则》,正是对照党员领导干部是否廉洁从政的一面镜子,彰显了中国共产党反腐倡廉的坚定决心。
为政之要,贵在廉洁。但是在现实生活中,仍然存在着许多的贪污腐败现象。腐败的缺口,往往从小事、小节打开,从小节失守到大节丧失,是一些党员领导干部走向腐败的普遍规律。近年来,一些因贪污腐败而落马的党员领导干部,大都是从吃别人一顿饭,收别人一些土特产开始的,总认为这是人之常情,礼尚往来。久而久之,积少成多,积小成大,继而陷入了不可自拔的泥潭。他们在反省时发出了自己的堕落源于“温水煮青蛙”的悔恨,这些人最初也曾一身正气,只因为失去了廉洁从政的的自我约束,让别有用心者钻了“空子”,从而一发不可收拾,一步步的坠入贪腐的“深渊”。
“千里之堤,溃于蚁穴”,链条最容易在薄弱环节上断裂。生活上不拘小节,思想上就会放松警惕,行为上就会放纵自己,最终就会滑入罪恶的深渊。《廉政准则》中明确规定有“52不准”,这无疑就是党员领导干部防微杜渐、拒腐防变的有力武器。
以《廉政准则》为镜,可以明确什么不可为。《廉政准则》中“八禁止52不准”,其实就是党员领导干部工作生活的底线,也是他们待人处事的底线,更是杜绝违法乱纪行为的底线。从发现查处的一些腐败分子来看,他们也就是从一点一滴突破禁令开始走向深渊的。因此,这就更需要党员领导干部以《廉政准则》为镜,防微杜渐,注重从点滴小事做起,以肩负的责任鞭策自己,坚守“底线”,廉洁奉公,切实作学习的表率、落实的表率、接受监督的表率。
“贪如水,不遏则滔天;欲如火,不遏则自焚。”贪婪是无止境的,唯有树立廉洁从政的坚定信念,以《廉政准则》为镜,时时刻刻提醒自己所做所为是否违反了准则,廉洁自律,忧民所忧,才是人民满意的好公务员。
当然,时代是发展的,腐败也具有“与时俱变”的特点。这就是说,《廉政准则》的若干内容,必定将随之不断补充、丰富。即便如此,其基础性党内法规的地位,已然奠定,依然是党员干部廉洁从政的一面镜子。
按照学校党支部要求,我认真学习了《中国共产党纪律处分条例》。通过学习《条例》,使我们充分地认识到,《中国共产党纪律处分条例》是以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,依据党章和宪法、法律,结合党的建设与实践,以党内法规的形式明确回答了党的纪委和纪律处分方面等一系列重大问题。《中国共产党纪律处分条例》的颁布和实施,将会保证我们党始终坚持做到立党为公、执政为民和实现好、维护好、发展好最广大人民的根本利益,对维护党的章程、严肃党的纪律,保证党的路线方针政策的贯彻执行发挥重要作用。同时,也将保证党的纪律的严肃性,通过将法律机制引入到党的队伍建设中,使我们执政党的地位得到进一步巩固和加强。
通过学习,我们深刻在感受到,《中国共产党纪律处分条例》是关于党的纪律和纪律处分方面的一部重要的党内法规,它是维护党的团结统一的有力武器,是保持党的先进性和纯洁性的重要条件,是党的路线、方针、政策得以实现的重要保证,对于增强党的凝聚力和战斗力,密切党与人民群众的血肉联系具有十分重要的作用。党从其诞生之日起,对党的纪律建设一直非常重视,历次党章都对党的纪律作出了明确规定。我们党作为一个有着六千六百多万党员的大党,没有严明的纪律作保证,就会失去战斗力,成为一盘散沙;全党纪律严明,朝气蓬勃,就能无往而不胜。在全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化的新的发展阶段,党面临着长期执政和改革开放的双重考验,需要认真解决好提高党的执政能力和领导水平、提高拒腐防变和抵御风险能力两大历史性课题,在这样的形势下,加强党的纪律建设显得更为重要。
中国共产党第十八次全国代表大会开幕式于11月8日9:00在人民大会堂大礼堂举行。胡锦涛代表第十七届中央委员会向大会作报告。胡锦涛在报告之前,开宗明义地表示,不念全文,只集中讲要点,传递出“务实”新风。
社会各项事业强调“民生”,干部选拔任用强调“民意”,法治建设强调“民主”„„胡锦涛总书记所作的十八大报告,与“民”字相关的词汇频繁闪现。
“民惟邦本,本固邦宁”,是我国千百年来有识之士的共同理想。但真正视人民为国家之本,真正富民强邦的,是忠实地代表人民利益,一切从人民利益出发的中国共产党。从91年前浙江嘉兴南湖的一叶扁舟,到今天举世瞩目的盛世盛会,我们党不断发展壮大,带领人民从胜利不断走向胜利,始终立于不败之地,最根本的一条在于我们党始终把“民”字放在了心中最高位置,始终坚持了全心全意为人民服务的宗旨。
“民”字立党心,党心连民心。在我国改革发展进入关键阶段召开的十八大,不仅体现了我们党始终如一、一心为民的政治追求,凸显了以人为本、人民至上的执政理念,而且为全面建设小康社会、实现中华民族伟大复兴提出了新要求、确立了新思路、明确了新任务。这些新要求、新思路、新任务无不紧扣一个“民”字,无不紧扣最广大人民的根本利益。要达到新要求、落实新部署、完成新任务,同样也离不开一个“民”字。
当前,劳动就业、物价房价、医疗卫生、入学教育、食品安全、收入分配、环保治安等问题,是人民群众最关心、最直接、最现实的利益问题。解决这些问题,关键在于党的各级领导干部要坚持立党为公、执政为民,真正代表人民掌好权、用好权,切实做到权为民所用。
通过学习十八大会议精神,感触颇深。这是一次胜利的大会。十八大总结了党的十七大以来5年的工作,回顾总结了34年来改革开放的伟大历史进程和宝贵经验。胡锦涛同志在党的十八大报告中从历史和时代的高度出发,科学地总结了过去5年的工作和党的十三届三中全会以来基本经验,深刻阐明了我们党在新世纪坚持举什么旗、走什么路、实现什么奋斗目标等重大问题,对我国改革开放和社会主义现代化建设作出了全面部署,是我们党团结和带领全国各族人民在新世纪新阶段继续奋勇前进的政治宣言和行动纲领。
胡锦涛同志的报告高屋建瓴,立意高远,内涵丰富,重点突出,思想深刻,是一篇马克思主义的纲领性文献。报告全面系统总结基本经验,是我们党理论创新的重要成果,标志着我们党对共产党执政规律、社会主义建设规律和人类社会发展规律认识水平的进一步提高,对于党和国家事业的发展具有长远的指导作用。
学习贯彻十八大精神,首先要准确把握十八大的基本精神,这是学习和贯彻的前提。“科学发展观”重要思想则是十八大的灵魂。“科学发展观”重要思想是对马克思列宁主义,毛泽东思想和邓小平理论的继承和发展,是加强和改进党的建设和发展的强大理论武器。是我们工作必须长期坚持的指导思想。确立“科学发展观”重要思想的重要指导地位,是十八大的一个历史性贡献。
学习教师职业道德规范心得体
教师职业道德的六个方面,相辅相成,缺一不可。“爱国守法”是教师职业的基本要求,“爱岗敬业”是教师职业的本质要求,“关爱学生”是师德的灵魂。“教书育人”是教师的天职,“为人师表”是教师职业的内在要求,“终身学习”是我们教师专业发展不竭的动力。作为教师必须先为人师,育人必须先行示范,教师须具备较高的文化修养,所有这些都集中在关爱学生上。既然选择了这一行,就要爱这一行,爱学生,在自己平凡的岗位上兢兢业业,尽心尽责,以心换心,以爱博爱,倾我所有,去换取明天的桃李芬芳。加强师德修养即是社会赋予我们教师的责任,是我们教师适应教育改革的必然需要。
Internet的大规模普及使网络成为人们信息交互的普遍途径,但网络也成为了资料外泄、非法入侵、病毒传播的主要途径,造成了信息安全威胁与网络资源的浪费;不合理地使用网络,使得企业员工的工作效率下降。因此监视和控制网络行为,无论对企业局域网、校园网和家庭上网的管理都有重要意义。
目前用于网络安全监视和管理的软件主要有防火墙、IDS入侵检测系统及其它同类的监控系统[6,7,8,9,10]等。防火墙主要实现对所有的网络访问进行审核控制,IDS是对防火墙的有益补充,主要对计算机网络和计算机系统的关键结点的信息进行收集与分析,检测其中是否有违反安全策略的事件发生或攻击现象[5]。虽然两者能很好地监视和管理网络,但防火墙与IDS产品价格昂贵,且两者功能相对独立,如要实现有效的网络安全管理,需要同时购买。另外,防火墙与IDS产品虽然能记录网络的信息内容和活动,但不能针对多种网络应用进行应用层数据还原,提供更为详尽的记录信息。已有的同类监控系统大多数是针对特定的应用而开发的,监控功能与应用范围有其局限性,特别是在网络结点数增多和网络负荷过高的情况下,不能获得很好的监控性能。
本文基于软件工程与系统集成的理论,设计了采用分布式多Agent架构的网络行为监控集成系统NBMIS。通过将网络行为监控这一特定领域问题分解,确定用来解决分解后子问题的各个Agent,再将各个分布式Agent进行系统集成,由Agent间的协作共同完成领域问题的求解。在功能上,NBMIS吸取了防火墙、IDS及同类监控系统的主要优点,能实时高效地监视和控制多种网络行为,如网页浏览、附件下载、网页信息提交、邮件收发、FTP文件传输、IM聊天、P2P网络工具使用等,无差错还原应用层数据,易于进行数据统计与审计;采用多种行为检测机制实时检测网络行为,对网络数据进行统计分析,发现潜在的网络安全问题并及时报警;开放的体系结构易于其它监控功能的集成;适用于大中型网络监控和安全管理的需要,能获得良好的监控性能。
1 NBMIS集成方案
系统集成[3]指提供一个无缝的计算平台,使所有Agent工作在统一的异质分布式计算环境中,由基于TCP/IP协议的网络供Agent交换数据。集成系统中各个Agent被映射成不同计算机平台的软件模块,作为一个独立进程自主运行。NBMIS的集成示意图如图1所示,NBMIS中的不同Agent被分布在多个网络结点,同一个Agent可以有多个副本运行于不同的网络结点,各种A-gent通过相互交互共同实现网络行为的监控。当网络监控结点数增多或网络负荷过高,以使系统不能获得最佳监控性能时,可以增加同一个Agent在网络上的分布点数,从而不需更改原系统即可方便地达到监控性能要求。
1.1 Agent交互模型
多Agent系统MAS(multi-agent system)是一个松散耦合的A-gent网络,这些Agent通过交互解决超出单个Agent能力或知识的问题。Agent交互模型建立的目标就是使集成系统中的分布式Agent不必关心其在系统中的物理位置,透明地完成Agent间的消息交换。本系统采用的Agent交互模型如图2所示。消息传递支持平台通过TCP/IP协议连接网络上的各个Agent,Agent在应用层透明地请求消息传递,数据传输实际由Agent中的接收/发送线程完成。接收/发送线程在内存中创建和维护一张Agent信息表,用来存放Agent标识名、所在主机信息及对应进程信息等,这些信息是完成数据传输所必需的。Agent信息表结构见表1。如多个Agent同处于网络中的一台主机,Agent还可以通过共享文件、共享内存和命名管道的方式进行信息交互。
1.2 Agent结构
Agent结构的建立是Agent研究的重要内容。建造Agent的方法可分为三类[1]:基于行为的结构,层次结构和BDI结构。文献[4]结合BDI结构和情境演算的优点提出了一个智能体结构,既能刻画Agent的信念、目标、策略等心智状态,又能进行行动推理和规划。Agent作为具有自己知识模型和I/O系统的特定领域问题求解单元[3],在计算机系统中被映射为一个功能模块,作为一个独立的进程运行。基于以上研究并结合网络行为监控系统的特点,NBMIS中的Agent结构简化为两个部分:知识库和行为集。知识库用以描述Agent的信念、策略、目标和事件等心智成分[4],行为集用以描述Agent的自主行为,Agent根据外界信息与自身知识自主决定其行为。
NBMIS Agent的C++实现描述如下:
2 NBMIS Agent功能描述与关键技术
根据对网络行为监控系统的功能需求、特点及同类系统的分析,把系统分解为数据采集Agent、邮件数据分析Agent、网页数据分析Agent、FTP数据分析Agent、MSN数据分析Agent、行为检测Agent、访问控制Agent、流量统计Agent、数据统计与审计Agent和用户接口Agent。
2.1 数据采集Agent
负责采集流经Agent所在网络结点的数据包。此Agent有两种工作模式:单机采集模式和网络采集模式。单机采集模式指Agent只采集流入流出所在网络主机的数据包。网络采集模式指Agent能够采集到Agent所处网段中所有主机的数据包,前提是Agent应处于共享网络结点或者Agent所在主机与路由器镜像端口相连。数据采集Agent根据自身策略选择工作模式及采集特定的数据包。
数据采集是实现NBMIS的关键技术之一。采集网络数据包可选择在数据链路层或网络层进行。从数据链路层采集到的是帧数据,为高层应用程序分析提供了很大的灵活性。从网络层采集数据由于不能获得帧信息,所以不具备在底层处理数据的能力。在数据链路层采集数据包可以利用第三方软件包WinPCap[11]供的驱动接口进行。WinPCap是应用于Win32平台下数据包捕获与网络分析的一种体系结构[2],为Win32应用程序提供访问网络底层的能力。使用WinPCap实现数据包采集的编程流程如图3所示。
在网络层采集数据包可以通过挂钩系统SPI(Windows平台)来实现。实现细节描述如下:
1)建立动态链接库文件packetcap.dll,在其中实现Socket初始化函数WSPStartup。WSPStartup函数主要功能为获得系统服务提供者的路径,并调用LoadLibrary加载系统服务提供者,后调用GetProcAddress得到系统服务提供者的WSPStartup函数地址,接着调用系统的WSPStartup函数得到系统的WSPSocket、WSPSend、WSPRecv等30个SPI服务函数地址,实现SPI服务函数与对应用户函数的挂钩,用户函数中完成对数据包的处理。
2)动态链接库packetcap.dll的加载是应用程序发生Socket请求时由系统自动完成的,packetcap.dll的安装过程为枚举相关注册表项下的所有SPI服务提供者,将协议类型为IPv4的并且是基础服务提供者的SPI路径替换为packetcap.dll的路径,并保存原来服务提供者的路径。
对采集到的数据一般应进行数据包分析,以分析从数据链路层采集到的数据为例,分析过程如图4所示。在分析过程中,应对TCP数据包进行数据校验及TCP序列号合法性判断,可有效避免丢包、错包和重包等现象。对于有效数据可根据应用层协议关键字、TCP序列号等信息重组应用层数据并分类保存。数据文件的组织形式可定义为:…主机MAC应用名端口号_IP地址.db。通过将会话流保存为对应的数据文件,不仅能保留原始会话信息,也方便应用数据分析Agent进行分析还原。
2.2 应用数据分析Agent
包括邮件数据分析Agent、网页数据分析Agent、FTP数据分析Agent和MSN数据分析Agent。在NBMIS中可按实际应用需求方便地扩充其它应用数据分析Agent。应用数据分析Agent主要根据各种应用协议[12]分析还原数据采集Agent采集到的应用层数据。应用数据分析的关键技术主要有字符串模式匹配、数据解码与二进制数据处理。
为说明应用数据分析的一般方法,描述邮件数据分析的过程如下:打开会话数据文件,定位至邮件数据部分(邮件数据结构为邮件头+空行+邮件体)。首先分析邮件头,对邮件头数据逐行进行关键字的模式匹配(邮件关键字一般有“from、to、subject、date、content-type、boundary等),从中可以分析提取出邮件发送者、邮件接收者、主题、邮件创建日期等邮件信息。然后对邮件体数据进行分析,邮件体数据包含邮件正文与附件等重要信息。分析方法是根据邮件内容类型content-type和邮件体分界符boundary等信息分析提取邮件正文和附件,对于复合邮件类型(如multipart/alternative、multipart/mixed、multipart/related等),先界定各邮件部分,再递归调用主分析函数对各部分进行分析。邮件数据通常采用Base64和QuotedPrintable两种编码方式,对于编码过的邮件数据,在分析提取邮件信息的过程中进行解码。
2.3 行为检测Agent
根据自身知识库中的策略集,对违规的网络行为进行实时并发检测,当有异常情况发生时作出相应的决策并报警。行为检测也是NBMIS的关键技术之一。检测机制主要有两种:一种是对采集到的网络数据包运用非智能模式匹配与特征搜索算法来探测[10],这种机制假设数据包的结构不可知;另一种是对捕获的网络数据包先进行协议分析,再按照基于特征的方法或其它方法进行检测。如果检测发现攻击特征或异常现象,就作出相应的决策与反应。由于许多应用层协议(如http,ftp,smtp,pop3等协议)是已经公开的,但也有很多应用层协议未公开或经加密,所以该A-gent结合采用以上两种检测机制,最大限度地发现入侵、滥用等违规行为。
2.4 访问控制Agent
主要实现匹配访问控制规则集对流入和流出的数据进行判断,合法的放行,非法的阻断。此Agent有两种工作模式:单机控制模式和网络控制模式。采用两种访问控制技术:伪造封包控制和防火墙控制。Agent根据所处网络结点与实际应用要求自主选择工作模式与控制技术,从而灵活有效地实现网络访问控制。
网络访问控制技术是NBMIS的关键技术之一,主要有伪造封包控制和防火墙控制两种。伪造封包控制主要指当截获到自定义的非法网络访问时,根据截获的数据包信息进行重新伪造请求或应答数据包从而实现网络访问控制,但这种方式实际运行不太可靠。以控制IP为192.168.1.8的主机A禁止访问网页为例,阐述伪造封包控制技术的实现过程如下,其中假设访问控制Agent与主机A同处于一共享网络,网页服务端口为80。
(1)创建原始套接字,设置IP_HDRINCL选项。
(2)申请IP首部、TCP伪首部、TCP首部结构体及其它辅助数据结构的内存空间。
(3)获得并分析网络数据包Pn,得到源IP地址SIPn、目的IP地址DIPn、源端口号SPORTn、目的端口号DPORTn等信息,如SIPn=192.168.1.8且DPORTn=80,则转(4),否则循环执行此步。
(4)填充IP首部,包括版本号、服务类型等信息。其中源IP填充为DIPn以实现伪造,目的IP填充为192.168.1.8,IP协议类型填充为IPPROTO_TCP。
(5)填充TCP伪首部与TCP首部。伪首部中源IP,目的IP与协议信息与IP首部中相关信息相同,,TCP长度填充为TCP首部长度与实际数据长度之和。TCP首部中源端口号填充为80,目的端口号填充为SPORTn,标志位RST或FIN置为1。
(6)计算TCP校验和与IP校验和并填充至相应数据结构。
(7)将IP首部、TCP首部和实际数据依次填充至发送缓冲区,由原始套接字发送至主机A的端口SPORTn。
当主机A接收到此伪造数据包时,认为是被请求方返回的合法数据包。由于数据包TCP标志位RST或FIN置1,主机A会结束当前会话,从而实现了对主机A网页访问的控制。
防火墙是另一种常用的访问控制方法。由于防火墙是位于计算机和它所连接的网络之间的软件,所有流入和流出的网络封包都要经过防火墙,这就决定了防火墙的很重要的功能是对所有流入流出的数据判断其合法性,这种方式能很好地实现网络访问控制。本系统中该Agent采用第三方免费软件PktFilter[13]实现防火墙控制。
2.5 流量统计Agent
负责根据主机MAC、端口号、流量类型与时间段等自定义参数进行实时流量统计和历史流量统计,为管理员进行网络分析提供重要依据。
2.6 数据统计与审计Agent
负责对网络数据中出现的自定义关键字进行频率统计,对网站访问情况、网络工具的使用情况等进行统计。可按用户、时间段、类别进行审计以考核用户的网络使用情况。
2.7 用户接口Agent
用户接口Agent是实现人机交互的主要接口,负责搜集系统中其它Agent的信息,提供可视化图形界面,供管理员对网络进行监视和控制。用户接口Agent可安装在网内实现本地监控,也可安装在网外实现异地监控。用户接口Agent还可设计为Web客户端,从而无需安装软件客户端即可实现监控。
3 NBMIS的实现
利用VC和Delphi开发工具对NBMIS中的各个分布式Agent加以实现。用户接口Agent提供完善的可视化组件。其它Agent不提供可视化界面,作为系统进程独立运行于各个网络结点。本系统已投入实际测试与使用,实践证明系统运行稳定。下面简要介绍NBMIS的几个功能界面(见图5)。
软件的主界面主要分为菜单工具栏区,左工作区和右工作区3个部分。左工作区用来维护用户列表及相关功能菜单。右工作区主要显示分析后的应用数据。图5中界面1为用户浏览网页查看界面,当前管理员查看到IP地址为192.168.1.88的用户曾浏览过百度资讯相关网页,可以了解到的网页信息包括网页标题、网址、引用页、大小、网页类型和浏览时间等。界面2显示了管理员正在查看用户192.168.1.88所接收到的邮件,可了解到的当前邮件信息有发件人地址、收件人地址、邮件创建日期、邮件正文内容与附件。界面3是管理员进行网络访问控制的设置界面。左部分是对已设置的控管规则列表维护的窗体,右部分具体添加和修改某一控管规则,分基本设置与高级设置。基本设置中可设置控管主机、远端网络及访问时间,高级设置中可设置控管动作、进出方向、服务类型及服务端口。界面4显示了正在查看网络中某4个用户的即时流量,可以方便地作出比较。通过即时流量的查看,管理员也能发现可能存在的网络隐患。
4 结论
基于智能体架构的网络行为监控集成系统NBMIS是一个可扩展的开放的分布式系统,Agent的开发和改进可以独立进行。NB-MIS中所有的Agent工作在统一的异质分布式计算环境中,透明地进行Agent间的交互,共同完成网络行为监控这一领域问题。NB-MIS的体系结构决定了当网络结点迅速增多或在网络高负荷运行的状况下,系统都能实时有效地实现网络行为监控。实践证明NB-MIS运行稳定,能有效地监视和控制网络行为并能及时检测发现潜在的网络安全问题,是一个可行的网络安全管理解决方案。
摘 要:由于循环流化床锅炉燃烧系统具有参数分布广、非线性、时变和大滞后等控制难题,因此分析了该系统的结构与工艺特点。运用多智能体建模方法,将系统进行机理分析分解为若干个子系统,并找出子系统输入输出变量之间的关系,建立被控对象的子系统的数学模型。采用多智能体预估和控制方法,给出循环流化床锅炉燃烧系统的多智能体预估控制算法。仿真结果表明采用该建模和控制方法,能够取得满意的控制效果。
关键词:循环流化床锅炉;多智能体;预估;控制
中图分类号:TP13;TP273
近年来,我国北方雾霾越来越严重,究其原因,我国的能源结果以煤炭为主,火电装机总量高达8.81亿千瓦,因此我国大力发展清洁燃烧技术。循环流化床锅炉以其燃烧效率高、污染少、燃料范围广的优势,在近年来得到大规模的应用。在控制过程中,床层溫度是一个直接影响锅炉能否经济安全运行的重要指标。但是由于循环流化床锅炉燃烧过程中伴随着强烈的热交换和化学反应,而且煤炭燃烧具有大的热惯性,通过给煤量调节床层温度滞后较大,这些情况大大增加了循环流化床锅炉建模的复杂性,因此采用普通的控制手段,很难有良好的效果。
循环流化床锅炉燃烧过程存在着复杂的流体动力学特性和传热传质特性,难以得到被控对象的精确模型,目前大部分的控制系统数学模型是依靠原始数据辨识或者依赖技术人员经验积累来实现的。文献[1]在总结研究循环流化床锅炉的动态特性后,建立了循环流化床锅炉的自整定智能控制器并成功应用于国产75t/h循环流化床锅炉床层温度的控制。文献[2]针对循环流化床锅炉汽温被控对象的高阶特性,将Smith预估器应用到大滞后系统中,设计出一种结合系统数学模型,参考内膜原理的自适应解耦控制系统。然而,循环流化床锅炉燃烧系统存在着大惯性、强耦合以及调节给煤量的大滞后特性,致使被控对象难以控制;Smith预估器对于大滞后系统来说要求得到系统被控对象的精确数学模型,否则一旦模型误差发生大的变化,系统可能进入不稳定状态。
近年来,多Agent系统MAS(Multi-agent System)已成为一个热门的研究方向。Agent模型最初是作为一种分布式智能计算模型被提出来的。二十世纪八十年代Bratman[4]提出了Agent的基本模型,模型包含三个基本的要素:信念(Belief)、期望(Desire)和意图(Intention),各自表示其Agent所具有的认知、能力以及要实现的意图,各个Agent的独立行为动作,都是基于三个基本要素,通过与外界以及和其他Agent之间的交互来完成的。
对于现实中复杂的、大规模的系统有必要采用多Agent系统,多Agent不但具有求解自身内部的参数,而且还可以通过相互合作,来解决系统整体复杂的问题。它们具有如下特点:
(1)各个Agent具备处理自身信息和解决自身问题的能力;
(2)各个Agent独自存储并且处理自身的数据;
(3)各个Agent之间是异步通信和并行计算的。
MSA系统由多个Agent组成,它们通过相互之间以及与环境之间通讯、协作来共同完成复杂的任务,和传统建模方法和控制方式比起来,具有更灵活的适用性、更高的效率、分布式的感知与作用、内在的并行性[5]、改良的系统性能、容错控制、鲁棒性。因此多Agent系统近年来得到学者们深入的研究,并且在医学、航天和交通控制等领域也得到广泛的应用。
本文在分析循环流化床锅炉燃烧过程系统内部结构和工艺特点的基础上,采用一种多智能体模型描述不确定、大滞后、强耦合的循环流化床锅炉燃烧过程的运动特性,将复杂的系统分解为多个子系统模型。子系统数学模型比整体系统模型更易求得而且可以大大降低输出对输入的时延,采用一种多智能体预估控制算法,以期提高控制效果的满意程度[6]。
1 循环流化床锅炉燃烧系统结构分析与多智能体建模
循环流化床锅炉燃烧系统结构复杂,本文采用多智能体建模方法,通过利用Agent的局部连接规则、机理方程和局部细节模型,建立该复杂系统的一种多智能体模型。
循环流化床锅炉按结构分,由炉体、给煤系统、一次风系统、二次风系统、分离器、回料器、尾部烟道等组成。通常锅炉本体分为密相区和稀相区两部分。
循环流化床锅炉燃烧过程可以看成是由相互关联的四个部分组成,即密相区、稀相区、分离器和回料器,假设每一部分中包含有一个Agent模块,这些Agent模块分别为Agent1、Agent2、Agent3、Agent4。它们能够长期获取数据,发现规则并且建立周期性的模型。分别对这四个部分进行分析,列出动态物料平衡和动态能量平衡方程,用大量实例数据训练Agent模块,建立子系统智能体模型。
根据某型循环流化床锅炉的运行状况,提出了如下简化假设:
(1)不考虑石灰石的加入及其化学反应;
(2)各部分均为均质对象,即温度和密度均匀分布;
(3)锅炉与外界完全绝热,密封良好;
(4)分离器内没有换热装置,且不发生燃烧反应。
1.1 建立密相区Agent模型
密相区是锅炉本体的下半部分,燃烧的颗粒浓度较高。密相区具有复杂的多输入多输出结构,建立以煤、一次风、回料器、稀相区对密相区的沉降为输入,以排渣、密相区对稀相区的扬析为输出的动态平衡方程。
密相区床料质量平衡方程为:
式中,MA1为密相区质量,Fc为给煤量,FA1,A2为稀相区对密相区的扬析量,Fd为排渣量, 为单位时间内密相区内煤炭燃烧量,FA4,A1为回料器返料量,FA2,A1为稀相区对密相区的扬析量。相对于给煤量Fc和燃烧量 ,其他各分量对密相区质量的影响较小,可以忽略不计。
密相区燃烧热量平衡方程为:
QF1为单位时间一次风带入的热量,可表示为:
QF1=Vg1Sg1CgTA1 (5)
其中,Vg1为一次侧风速,Sg1为一次侧风入口截面积,Cg为空气比热容。
Qc为单位时间给煤带入的热量;
Qc=FcCgTA1 (6)
QA4,A1为单位时间返料带入的热量。
QA2,A1为单位时间稀相区对密相区沉降物料的热量;QA1,A2为单位时间密相区对稀相区扬析的热量。
QA2,A1=FA2,A1CgTA1=α1MA1CcTA1 (7)
QA1,A2=FA1,A2CgTA1=(1-α1)MA1CcTA1 (8)
其中,α1为沉降分离效率修正因子,一般取0.05。
Qd为单位时间排渣排出的热量;
Qd=FdCcTA1 (9)
為单位时间密相区煤燃烧产生的热量;
(10)
其中,Hc为煤炭的热值,Carvalho[11]给出了燃烧速率 的关联式。
(11)
式中,k1为燃烧速率系数;dc1为密相区煤炭颗粒直径;ρo2为密相区氧气浓度,ρc1为密相区煤炭颗粒浓度。
为单位时间密相区辐射输出的热能。
(12)
其中,β1为传热系数;S1为受热面;Tw为受热面温度。
将式(3)-(12)带入到热量平衡方程式(2)中,可得:
假设计算机采样周期为ΔH(ΔH足够小)时,式(12)可近似为:
其中,d0为密相区输出对一次风的滞后时间。从上式可以看出,在实际控制过程中,一般通过调节一次风速Vg1及密相区颗粒浓度ρc1来调节温度的。
整理得:
(15)
式中,Z12(k)为密相区的系统输出温度TA1,Z11(k-d0)为一次侧输入风速Vg1,Z10(k)为煤炭颗粒浓度ρc1,v1是扰动。
(16)
其中,a、b是与密相区质量MA1有关的参数,c、d与煤炭颗粒的直径和氧气浓度有关。可以用最小二乘法来辨识式(15)中的参数。
令:
Y=[Z12(k+1)Z12(k+2)…Z12(k+n)]T
(17)
其中,Y=AUT,即可通过A=Y(UT)′辨识出系统参数,由于密相区质量MA1会缓慢变化,所以式(16)中的模型参数会变化,所以在线用最小二乘法辨识这些参数,最终得到密相区的Agent模型。
1.2 稀相区Agent模型
同样地把稀相区Agent看成系统整体中的其中一个Agent2,稀相区有三个输入和二个输出,建立其动态能量平衡方程。
稀相区床料质量平衡:
(18)
式中,MA2为稀相区质量;FA3,A2为分离器对稀相区的沉降速率;FA2,A3为稀相区对分离器的扬析速率; 为单位时间内稀相区内煤炭燃烧量。
稀相区动态能量平衡方程为:
(19)
式中, (20)
其中,QA2为稀相区能量,TA2为稀相区温度。
QF2为单位时间二次风带入的热量;
QF2=Vg2Sg2CgTA2 (21)
其中,Vg2为二次侧风速,Sg2为二次侧风入口截面积。
QA3,A2为单位时间分离器对稀相区沉降物料的热量,QA2,A3为单位时间稀相区对分离器扬析物料的热量;
QA3,A2=FA3,A2CcTA2=α2MA2CcTA2 (22)
QA2,A3=FA2,A3CcTA1=(1-α2)MA2CcTA2 (23)
其中,α2为沉降分离效率修正因子。
为单位时间稀相区煤炭燃烧产生的热量;
(24)
其中,单位时间内稀相区内煤炭燃烧量 可由式(24)确定。
(25)
式中,k2为燃烧速率系数;dc2为稀相区煤炭颗粒直径;ρc2为稀相区煤炭颗粒浓度。
为单位时间稀相区辐射输出的热能。
(26)
其中,β2为传热系数;S2为受热面。
由上述公式联立可得:
(27)
同理,可得稀相区运动方程:
(28)
式中,Z23(k+1)为稀相区系统的输出温度TA2,Z20(k-d1)为二次侧输入风速Vg2,Z12(k)为稀相区的煤炭颗粒浓度ρc2,v2为扰动,d1为滞后时间。
(29)
同样地,用最小二乘法可辨识得到稀相区Agent模型。
相应地建立分离器(Agent3)和回料器(Agent4)的动态能量平衡方程。
(30)
式中,QM为废气带走的热量。
QM=(Vg1Sg1+Vg2Sg2)CgTA3 (31)
同理,将式(27)整理得:
(32)
这样通过辨识可得到分离器Agent数学模型。回料器一般采用高温发料,运行稳定时,可认为回料器中能量基本保持不变。
即: (33)
2 多智能体预估控制算法实现
由于循环流化床锅炉结构复杂,传统控制思想存在着控制效率低下,抗干扰能力不足,难以克服系统中的大滞后和强耦合等问题。多智能体预估控制是将模型信息与检测信号分散化,采用模型误差反馈校正,滚动优化控制参数,能够控制复杂的被控对象[7-9]。
表示子单元ΣA1的智能体预估器, 表示子单元ΣA2的智能体预估器。各个子单元智能体预估器之间的通信依靠系统的物理结构进行,我们假设在子单元上设计的预估算法可以得到整体系统运行状况。
假设子单元ΣA1的控制输入相对于控制输出的滞后是D12,子单元ΣA2的控制输入相对于控制输出的滞后是D23。因此可以得出预算法:
式中: 、 分别是Z12、Z23的预估值。
假设Zij的期望值是 ,并且系统输入输出的期望与预估值之间存在某种关系,即:
其中:p为可调参数,且-1
根据上式可得:
同理可得:
其中:p1、p2为设计参数。
结合预估算法得到多智能体控制算法:
其中:a1、a2、a3、b1、b2、b3为系统辨识参数;p1、p2为设计参数。
3 仿真分析
循环流化床锅炉燃烧系统模型的数据来源于某锅炉厂220t/h循环流化床锅炉,采集其2011年度运行数据,辨识出各个子系统Agent模型及其之间的关联关系,然后设计多智能体预估控制算法,采用子系统数学模型和实际系统的输出误差进行反馈校正,滚动优化控制参数,来实现对被控对象的控制。并且具有较好的控制效果。
用MATLAB进行仿真,并和常规PID控制进行对比,仿真结果如图4和图5所示。图4为正常情况下的多智能体预估控制和常规PID控制的效果图,图5为在引入扰动后的控制效果图。可以看出,多智能体预估控制可以降低大的超调并且在要求范围内使系统更快的达到稳定。经对比可以说明该方法设计的系统具有良好的稳定性以及抗干扰能力。
4 结束语
本文采用多智能体建模方法,并对循环流化床锅炉进行机理分析,把原本复杂的系统分散成若干个小系统模型,并给出传递控制参数的多智能体模型,建立相应的智能体预估器。利用多智能体预估控制算法,可以使系统受到扰动后更快的稳定下来,具有较强的鲁棒性。多智能体预估控制方法是把复杂的系统结构离散化,预估仅仅根据模块信息,然后控制局部,当子单元出现故障,可以依赖预估信息进行处理,降低系统的停车率。随着对多智能体系统的深入研究,其得到越来越多的专家学者的认可,目前已在智能交通、航天航空等领域得到广泛应用。
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作者简介:吉晓青(1987.09-),女,河北任县人,硕士研究生,研究方向:检测技术。
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