CN114091251A - 面向多智能体群体行为的仿真系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种面向多智能体群体行为的仿真系统及方法。所述系统包括：仿真引擎层、仿真组件层、系统应用层、模块模型库和行为节点库；仿真引擎层包括：仿真世界类、仿真场景类、仿真调度器、时间控制器、实体元素类、仿真事件、行为节点类以及知识共享黑板类，仿真组件层包括：智能体实体模型、智能体模块模型、实体管理模型、组件管理模型、事件管理模型以及行为管理模型，系统应用层包括多个智能体模型组件，模块模型库包括：运动类模块、感知类模块、通信类模块和决策类模块；行为节点库包括：通用算法节点、群体行为节点以及服务接口节点。采用本系统能够可以实现多智能体行为仿真。

Description

面向多智能体群体行为的仿真系统及方法

技术领域

本申请涉及仿真技术领域，特别是涉及一种面向多智能体群体行为的仿真系统及方法。

背景技术

群体行为研究是一个融和生物学、系统与控制、数学、机器人学、计算机科学的多学科的研究，首先是对生物群体的动态行为进行建模与分析，最终的目的是设计自适应、鲁棒的、可扩展的工程群体系统，其中可以扩展开的研究还包括个体的自适应能力、个体之间的通讯设计等。

然而，目前还没有出现针对多智能体群体行为的仿真方法。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种的面向多智能体群体行为的仿真系统及方法。

一种面向多智能体群体行为的仿真系统，所述系统包括：

仿真引擎层、仿真组件层、系统应用层、模块模型库和行为节点库；

所述仿真引擎层包括：仿真世界类、仿真场景类、仿真调度器、时间控制器、实体元素类、仿真事件、行为节点类以及知识共享黑板类，所述仿真引擎层用于仿真系统的仿真运行管理、时间推进、事件调度以及数据共享与分发；

所述仿真组件层包括：智能体实体模型、智能体模块模型、实体管理模型、组件管理模型、事件管理模型以及行为管理模型，所述仿真组件层用于给智能体提供模型组件和实体行为的实现功能，支持智能体模型组件的加载和管理、支持智能体实体行为中动作和行为图的实现和封装；

所述系统应用层包括多个所述智能体模型组件，其中每一类智能体模型组件包含由所述智能体实体模型实例化生成的智能体；

所述模块模型库包括：智能体的运动类模块、感知类模块、通信类模块和决策类模块；所述模块模型库用于构建所述智能体模型组件的基本组成模块类集合；

所述行为节点库包括：通用算法节点、群体行为节点以及服务接口节点；所述行为节点库用于构建所述智能体模型组件的基本组成节点类集合。

在其中一个实施例中，所述仿真世界类根据仿真实例的运行类型，包括一个或多个仿真世界实例，每个所述仿真世界实例包括一个以上的仿真场景；

当存在多个所述仿真世界实例时，所述仿真世界类还用于保持仿真世界实例状态一致，并且负责通用仿真系统运行时初始化数据加载，包括仿真场景、调度器、时间控制器的实例生成。

在其中一个实施例中，所述仿真场景类在仿真系统运行时由仿真世界实例生成，在仿真系统分布式运行时，每个仿真系统运行实例所拥有的仿真场景实例状态可以保持相同或不同；仿真场景包含了仿真调度器和时间控制器，负责仿真事件、智能体实体、知识共享黑板实例的创建，负责描述智能体实体所处的外部环境。

在其中一个实施例中，所述仿真调度器用于对仿真场景或仿真实体产生的仿真事件，按照时间升序方式进行调度，并且具备在同一次仿真运行中同时调度在事件时间窗口中的所有仿真事件，根据被调度事件的时间更新仿真系统的当前仿真运行时间的能力；

所述时间控制器用于控制仿真系统仿真运行的开始、暂停、继续和结束状态，设置仿真运行的结束时间和仿真运行的心跳时间。

在其中一个实施例中，所述实体元素类用于为仿真系统提供抽象的实体描述接口、默认实现功能和基本属性信息，作为仿真场景、智能体模块、智能体实体、行为节点类、知识共享黑板类的基类；

所述仿真事件用于模拟仿真场景产生的消息、命令、时间推进以及智能体实体在特定状态下触发和发送的事件，并且用于智能体实体之间、智能体实体与仿真场景之间的数据交互，每个仿真事件均带有时间戳属性，时间戳属性是非负数。

在其中一个实施例中，所述行为节点类用于为仿真系统提供抽象的行为节点接口、默认实现功能和基本属性，并且用于派生生成动作节点、数据节点、行为图，行为图是由多个动作节点和数据节点按照执行控制关系和数据流动关系组合构建的，行为图的类型包括活动图、状态机和行为树等类型；

所述知识共享黑板类用于为仿真场景中多个智能体实体共享自身状态、发现目标的知识，拥有同一个黑板的多个智能体通过黑板共享知识，黑板的每个知识在仿真时刻只有一个发布者负责更新，存在多个订购者同时读取。

在其中一个实施例中，所述智能体实体模型派生仿真引擎层提供的实体元素类，解析智能体实体描述信息，生成智能体实体的属性结构和行为信息，通过实体管理器加载和创建智能体模块模型实体，从而生成一个或多个智能体实体；

所述智能体模块模型派生仿真引擎层提供的实体元素类，生成运行、感知、通信和决策类型的智能体模块，所述智能体模块的功能直接使用仿真系统提供的默认实现功能，或者通过重载方式进行默认实现功能的加载，所述智能体模块是由智能体实体模型负责创建和实例唯一性标识，并作为智能体实体的组成元素之一；

根据权利要求所述实体管理器用于调用仿真引擎层的仿真场景提供的实体创建接口，触发智能体实体模型加载智能体实体描述信息，生成具有唯一标识的智能体实体，负责对智能体实体在仿真系统仿真运行的整个生命周期状态控制，对死亡状态或强制删除的智能体实体进行删除以及从实体管理器中移除该智能体实体，并回收智能体实体唯一标识号；还用于负责对智能体实体按照实体类型进行分类存储和查询管理。

在其中一个实施例中，所述组件管理器用于对组件形式存在的智能体实体模型程序进行动态加载和卸载，读取智能体实体模型所对应的XML文件格式描述信息；

所述事件管理器用于调用仿真引擎层的仿真场景提供的仿真事件创建接口，生成消息类型、命令类型、控制类型、交互类型的仿真事件，根据仿真事件的时间戳值升序排列仿真事件，提供仿真事件队列排序接口，若存在新仿真事件生成或原有仿真事件失效移除时被调用时，在每一次调度前，对仿真事件队列中的事件按照时戳升序方式进行重新排序，并保证事件队列中事件的时戳都大于等于当前仿真时间；

所述行为管理器用于解析智能体实体模型描述信息中的行为信息，生成活动图、状态机和行为树中的一种或多种类型的行为图，用于解析行为图的描述信息，创建组成行为图的动作节点和数据节点，包括节点之间的执行端口和数据端口相互连接关系，提供行为图的节点工厂类实现功能，负责行为图初始化时根据动作节点和数据节点描述信息解析实例化相应的动作节点和数据节点。

在其中一个实施例中，在系统应用层采用组件模块组合方式灵活扩展和定制仿真系统的应用功能，智能体模型组件是根据应用需求开发的，并且符合仿真系统规范要求可实现灵活组装构建仿真应用程序，每一类智能体模型组件可包含由智能体实体模型实例化生成的智能体，并且支持智能体的创建和删除。

一种面向多智能体群体行为的仿真方法，所述方法包括：接收多智能体群体行为仿真任务，将所述多智能体群体行为仿真任务输入至上述面向多智能体群体行为的仿真系统，输出多智能体群体行为仿真的仿真结果。

上述面向多智能体群体行为的仿真系统及方法，过分析多智能体的群体行为常用的多种建模方法，采用智能体结构和行为的组合建模技术，结合多智能体的群体行为建模特点，针对通用性和互操作性要求，设计面向多智能体的通用仿真系统架构、数据交互机制和行为调度机制，满足多智能体群体行为建模与仿真通用要求。

附图说明

图1为一个实施例中面向多智能体群体行为的仿真系统的系统框架图；

图2为一个实施例中仿真组件层应用流程示意图；

图3为一个实施例中仿真引擎层应用流程示意图；

图4为一个实施例中模块模型库应用示意图；

图5为一个实施例中行为节点库应用示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种面向多智能体群体行为的仿真系统，系统包括：

仿真引擎层、仿真组件层、系统应用层、模块模型库和行为节点库。

其中，仿真引擎层、仿真组件层、模块模型库和行为节点库是通用功能，而系统应用层可以根据不同的开发者进行个性化开发。

仿真引擎层包括：仿真世界类、仿真场景类、仿真调度器、时间控制器、实体元素类、仿真事件、行为节点类以及知识共享黑板类，仿真引擎层用于仿真系统的仿真运行管理、时间推进、事件调度以及数据共享与分发。

其中，仿真世界类、仿真场景类、仿真调度器、时间控制器、实体元素类、仿真事件、行为节点类以及知识共享黑板类是公共接口和默认实现功能的核心模块。

仿真组件层包括：智能体实体模型、智能体模块模型、实体管理模型、组件管理模型、事件管理模型以及行为管理模型，仿真组件层用于给智能体提供模型组件和实体行为的实现功能，支持智能体模型组件的加载和管理、支持智能体实体行为中动作和行为图的实现和封装。

系统应用层包括多个智能体模型组件，其中每一类智能体模型组件包含由智能体实体模型实例化生成的智能体。

模块模型库包括：智能体的运动类模块、感知类模块、通信类模块和决策类模块；模块模型库用于构建智能体模型组件的基本组成模块类集合。

行为节点库包括：通用算法节点、群体行为节点以及服务接口节点；行为节点库用于构建智能体模型组件的基本组成节点类集合。

上述面向多智能体群体行为的仿真系统，过分析多智能体的群体行为常用的多种建模方法，采用智能体结构和行为的组合建模技术，结合多智能体的群体行为建模特点，针对通用性和互操作性要求，设计面向多智能体的通用仿真系统架构、数据交互机制和行为调度机制，满足多智能体群体行为建模与仿真通用要求。

在其中一个实施例中，仿真世界类根据仿真实例的运行类型，包括一个或多个仿真世界实例，每个仿真世界实例包括一个以上的仿真场景；当存在多个仿真世界实例时，仿真世界类还用于保持仿真世界实例状态一致，并且负责通用仿真系统运行时初始化数据加载，包括仿真场景、调度器、时间控制器的实例生成。

具体的，仿真世界类在通用仿真系统采用单实例运行时只有一个仿真世界实例存在，如果通用仿真系统采用分布式多实例运行时，每个通用仿真系统运行实例都可产生且仅有一个仿真世界实例存在，而且要求这些仿真世界实例状态应时刻保持一致。仿真世界负责通用仿真系统运行时初始化数据加载，包括仿真场景、调度器、时间控制器等实例生成，可以包含一个或多个仿真场景。

在其中一个实施例中，仿真场景类在仿真系统运行时由仿真世界实例生成，在仿真系统分布式运行时，每个仿真系统运行实例所拥有的仿真场景实例状态可以保持相同或不同；仿真场景包含了仿真调度器和时间控制器，负责仿真事件、智能体实体、知识共享黑板实例的创建，负责描述智能体实体所处的外部环境。

在其中一个实施例中，仿真调度器用于对仿真场景或仿真实体产生的仿真事件，按照时间升序方式进行调度，并且具备在同一次仿真运行中同时调度在事件时间窗口中的所有仿真事件，根据被调度事件的时间更新仿真系统的当前仿真运行时间的能力；时间控制器用于控制仿真系统仿真运行的开始、暂停、继续和结束状态，设置仿真运行的结束时间和仿真运行的心跳时间。

在其中一个实施例中，实体元素类用于为仿真系统提供抽象的实体描述接口、默认实现功能和基本属性信息，作为仿真场景、智能体模块、智能体实体、行为节点类、知识共享黑板类的基类；仿真事件用于模拟仿真场景产生的消息、命令、时间推进以及智能体实体在特定状态下触发和发送的事件，并且用于智能体实体之间、智能体实体与仿真场景之间的数据交互，每个仿真事件均带有时间戳属性，时间戳属性是非负数。

在其中一个实施例中，行为节点类用于为仿真系统提供抽象的行为节点接口、默认实现功能和基本属性，并且用于派生生成动作节点、数据节点、行为图，行为图是由多个动作节点和数据节点按照执行控制关系和数据流动关系组合构建的，行为图的类型包括活动图、状态机和行为树等类型；知识共享黑板类用于为仿真场景中多个智能体实体共享自身状态、发现目标的知识，拥有同一个黑板的多个智能体通过黑板共享知识，黑板的每个知识在仿真时刻只有一个发布者负责更新，存在多个订购者同时读取。

在其中一个实施例中，智能体实体模型派生仿真引擎层提供的实体元素类，解析智能体实体描述信息，生成智能体实体的属性结构和行为信息，通过实体管理器加载和创建智能体模块模型实体，从而生成一个或多个智能体实体；智能体模块模型派生仿真引擎层提供的实体元素类，生成运行、感知、通信和决策类型的智能体模块，智能体模块的功能直接使用仿真系统提供的默认实现功能，或者通过重载方式进行默认实现功能的加载，智能体模块是由智能体实体模型负责创建和实例唯一性标识，并作为智能体实体的组成元素之一；根据权利要求实体管理器用于调用仿真引擎层的仿真场景提供的实体创建接口，触发智能体实体模型加载智能体实体描述信息，生成具有唯一标识的智能体实体，负责对智能体实体在仿真系统仿真运行的整个生命周期状态控制，对死亡状态或强制删除的智能体实体进行删除以及从实体管理器中移除该智能体实体，并回收智能体实体唯一标识号；还用于负责对智能体实体按照实体类型进行分类存储和查询管理。

在其中一个实施例中，组件管理器用于对组件形式存在的智能体实体模型程序进行动态加载和卸载，读取智能体实体模型所对应的XML文件格式描述信息；事件管理器用于调用仿真引擎层的仿真场景提供的仿真事件创建接口，生成消息类型、命令类型、控制类型、交互类型的仿真事件，根据仿真事件的时间戳值升序排列仿真事件，提供仿真事件队列排序接口，若存在新仿真事件生成或原有仿真事件失效移除时被调用时，在每一次调度前，对仿真事件队列中的事件按照时戳升序方式进行重新排序，并保证事件队列中事件的时戳都大于等于当前仿真时间；行为管理器用于解析智能体实体模型描述信息中的行为信息，生成活动图、状态机和行为树中的一种或多种类型的行为图，用于解析行为图的描述信息，创建组成行为图的动作节点和数据节点，包括节点之间的执行端口和数据端口相互连接关系，提供行为图的节点工厂类实现功能，负责行为图初始化时根据动作节点和数据节点描述信息解析实例化相应的动作节点和数据节点。

在一个具体实施例中，模块模型库是构建智能体实体模型组件的基本组成模块类集合，包含智能体的运动类模块、感知类模块、通信类模块和决策类模块等。所述模块模型库包含的模块模型必须继承仿真组件层定义的智能体模块模型接口，但可以根据实际应用需求对默认功能进行重新实现。所述运动类模块负责定义智能体实体运行所需的速度、加速度、最大速度/最小速度、最大加速度、位置等属性和运行功能实现，智能体实体只能拥有0或一个运行模块实例；所述感知类模块负责定义智能体实体感知的最大范围、视场角、被感知目标类型等属性和感知功能实现，智能体实体可以拥有0到多个感知模块实例；所述通信类模块负责定义智能体实体与外部环境或其他智能体实体之间通信距离、通信方式、通信手段等属性和通信功能实现，智能体实体可以拥有0到多个通信模块实例；所述决策类模块负责解析智能体实体行为图信息，根据外部事件触发和行为规则运行特定一到多个行为图，智能体实体只能有且仅有一个决策类模块实例。

在一个具体实施例中，行为节点库是构建智能体实体行为的基本组成节点类集合，包含通用算法节点、群体行为节点、服务接口节点等。所述行为节点库包含的行为节点必须继承仿真引擎层定义的行为节点类接口，但可以根据实际应用需求对默认功能进行重新实现。所述通用算法节点包括常用的数学计算节点、逻辑控制节点、执行控制节点等基本行为节点；所述群体行为节点包括智能体实体追逐、跟随、逃离、徘徊等基本行为节点，还包括多智能体实体编队运行、群体避障、围捕、追歼等群体行为图，行为图是根据行为建模需求通过基本行为节点组合生成的。

具体的，面向多智能体群体行为的通用仿真系统的实施步骤如下：

1)系统应用层中采用组件模块组合方式灵活扩展和定制系统的应用功能，智能体模型组件是根据具体的应用需求开发，符合通用仿真系统规范要求可实现灵活组装构建仿真应用程序，每一类智能体模型组件可包含由智能体实体模型实例化生成的智能体，支持智能体的创建和删除。本实施例的系统应用层的具体流程为：

步骤1-1，采用面向对象方法继承仿真组件层提供的智能体实体模型接口，通过组件化技术开发智能体模型组件，根据建模实际要求重新实现智能体模型功能。

步骤1-2，采用XML格式文件描述智能体模型组件信息，包括智能体模型组件基本信息、智能体的类属性结构、模块组成结构、行为图、事件交互等信息。

2)仿真组件层是在仿真引擎层的基础上，为智能体提供模型组件和实体行为的默认实现功能，支持智能体模型组件的加载和管理、支持智能体实体行为中动作和行为图的具体实现和封装，为系统应用层提供更方便使用的调用接口。如图2所示，本实施例的仿真组件层的具体流程为：

步骤2-1，组件管理器解析系统应用层提供的一个或多个智能体模型组件描述文件，加载智能体模型组件应用程序并进行智能体模型组件实例化。

步骤2-2，组件管理器调用实体管理器对智能体实体模型进行实例化，实体管理器根据组件管理器提供的智能体模型组件描述文件描述的智能体的类属性结构信息，创建智能体实体，并赋予唯一标识符，完成智能体实体基本信息初始化。

步骤2-3，组件管理器根据智能体模型组件描述文件模块组成结构信息，从模块模型库加载智能体模块模型并进行智能体模块实例化，并与智能体实体建立关联关系。

步骤2-4，行为管理器根据智能体模型组件描述文件提供的行为图信息，调用智能体实体模型包含的决策类模块，从行为节点库获取相应的行为节点并创建行为节点实例，根据行为图描述的行为节点连接关系，创建行为图运行实例。

步骤2-5，事件管理器根据智能体模型组件描述文件提供的事件交互信息，创建订购类事件实例，建立订购类事件实例与特定行为图运行实例的关联关系。

3)仿真引擎层负责仿真系统的核心功能，包括支撑整个系统仿真运行管理、时间推进、事件调度、数据共享与分发等功能。如图3所示，本实施例的仿真引擎层的具体流程为：

步骤3-1，系统应用层调用仿真引擎层提供的仿真世界类创建单实例的仿真世界和仿真场景。

步骤3-2，仿真场景进行初始化，完成仿真调度器、时间控制器的初始化，并完成仿真组件层的组件管理器、实体管理器、事件管理器和行为管理器初始化。

步骤3-3，系统应用层调用仿真引擎层的时间控制器启动仿真运行，从而驱动仿真调度器运行。

步骤3-4，仿真调度器根据仿真推进时间，从事件管理器获取需要调度的事件集合，按照时间升序方式对事件进行排序，并以先进后出方式保存到事件调度列表中。

步骤3-5，仿真调度器从事件调度列表获取顶部事件，从件管理器获取事件所绑定的行为图，执行该行为图。

步骤3-6，仿真场景通过事件管理器将执行完毕的事件进行回收，在指定的仿真步长数之后删除该事件进行内存释放。如果在指定的仿真步长数内，该事件可被重用，则该事件首先进行初始化，然后由事件管理器在创建事件时把该事件加入需要调度的事件集合中。

步骤3-7，仿真调度器将仿真推进时间与时间控制器提供的最大运行时间进行比较，如果前者时间大于后者时间，则调用时间控制器设置仿真场景处于运行结束状态，否则设置仿真场景当前时间为本次将推进的时间值，继续步骤3-4。

4)模块模型库是构建智能体实体模型组件的基本组成模块类集合，包含智能体的运动类模块、感知类模块、通信类模块和决策类模块等。如图4所示，本实施例的模块模型库的具体流程为：

步骤4-1，在模型开发阶段，系统应用层采用面向对象思想派生特定的智能体模块模型，重载仿真组件层提供的智能体模块模型默认实现功能，生成运行类模块、感知类模块、决策类模块或通信类模块等模块程序。

步骤4-2，通过调用模块模型库注册接口，将特定类型的智能体模块模型描述信息登记到模块模型库，并上传智能体模块模型实现程序进行保存。

步骤4-3，在仿真运行阶段，模块模型库提供模块查询和下载接口，通过外部输入信息查找特定的模块模型，并返回模块模型程序的克隆体。

5)行为节点库是构建智能体实体行为的基本组成节点类集合，包含通用算法节点、群体行为节点、服务接口节点等。如图5所示，本实施例的行为节点库的具体流程为：

步骤5-1，在行为节点开发阶段，系统应用层采用面向对象思想派生特定的行为节点类，重载仿真引擎层提供的行为节点类默认实现功能，生成通用算法节点、群体行为节点、服务接口节点等行为节点。

步骤5-2，通过调用行为节点库注册接口，将特定类型的行为节点描述信息登记到行为节点库，并上传行为节点实现程序进行保存。

步骤5-3，在仿真运行阶段，行为节点库提供行为节点查询和下载接口，通过外部输入信息查找特定的行为节点，并返回行为节点程序的克隆体。

步骤5-4，如果仿真场景在特定的行为图调用了分布式服务接口节点，则被调用的第一个服务接口节点在首次调用时对分布式服务进行初始化，并通过分布式服务实现仿真场景与其它仿真场景进行数据交互等互操作。

在其中一个实施例中，还提供一种面向多智能体群体行为的仿真方法，该方法执行于上述面向多智能体群体行为的仿真系统中，可以接收多智能体群体行为仿真任务，将所述多智能体群体行为仿真任务输入面向多智能体群体行为的仿真系统中，输出多智能体群体行为仿真的仿真结果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种面向多智能体群体行为的仿真系统，其特征在于，所述系统包括：仿真引擎层、仿真组件层、系统应用层、模块模型库和行为节点库；

所述仿真引擎层包括：仿真世界类、仿真场景类、仿真调度器、时间控制器、实体元素类、仿真事件、行为节点类以及知识共享黑板类，所述仿真引擎层用于仿真系统的仿真运行管理、时间推进、事件调度以及数据共享与分发；

所述仿真组件层包括：智能体实体模型、智能体模块模型、实体管理模型、组件管理模型、事件管理模型以及行为管理模型，所述仿真组件层用于给智能体提供模型组件和实体行为的实现功能，支持智能体模型组件的加载和管理、支持智能体实体行为中动作和行为图的实现和封装；

所述系统应用层包括多个所述智能体模型组件，其中每一类智能体模型组件包含由所述智能体实体模型实例化生成的智能体；

所述模块模型库包括：智能体的运动类模块、感知类模块、通信类模块和决策类模块；所述模块模型库用于构建所述智能体模型组件的基本组成模块类集合；

所述行为节点库包括：通用算法节点、群体行为节点以及服务接口节点；所述行为节点库用于构建所述智能体模型组件的基本组成节点类集合。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真世界类根据仿真实例的运行类型，包括一个或多个仿真世界实例，每个所述仿真世界实例包括一个以上的仿真场景；

当存在多个所述仿真世界实例时，所述仿真世界类还用于保持仿真世界实例状态一致，并且负责通用仿真系统运行时初始化数据加载，包括仿真场景、调度器、时间控制器的实例生成。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述仿真场景类在仿真系统运行时由仿真世界实例生成，在仿真系统分布式运行时，每个仿真系统运行实例所拥有的仿真场景实例状态可以保持相同或不同；仿真场景包含了仿真调度器和时间控制器，负责仿真事件、智能体实体、知识共享黑板实例的创建，负责描述智能体实体所处的外部环境。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述仿真调度器用于对仿真场景或仿真实体产生的仿真事件，按照时间升序方式进行调度，并且具备在同一次仿真运行中同时调度在事件时间窗口中的所有仿真事件，根据被调度事件的时间更新仿真系统的当前仿真运行时间的能力；

所述时间控制器用于控制仿真系统仿真运行的开始、暂停、继续和结束状态，设置仿真运行的结束时间和仿真运行的心跳时间。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述实体元素类用于为仿真系统提供抽象的实体描述接口、默认实现功能和基本属性信息，作为仿真场景、智能体模块、智能体实体、行为节点类、知识共享黑板类的基类；

所述仿真事件用于模拟仿真场景产生的消息、命令、时间推进以及智能体实体在特定状态下触发和发送的事件，并且用于智能体实体之间、智能体实体与仿真场景之间的数据交互，每个仿真事件均带有时间戳属性，时间戳属性是非负数。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述行为节点类用于为仿真系统提供抽象的行为节点接口、默认实现功能和基本属性，并且用于派生生成动作节点、数据节点、行为图，行为图是由多个动作节点和数据节点按照执行控制关系和数据流动关系组合构建的，行为图的类型包括活动图、状态机和行为树等类型；

所述知识共享黑板类用于为仿真场景中多个智能体实体共享自身状态、发现目标的知识，拥有同一个黑板的多个智能体通过黑板共享知识，黑板的每个知识在仿真时刻只有一个发布者负责更新，存在多个订购者同时读取。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能体实体模型派生仿真引擎层提供的实体元素类，解析智能体实体描述信息，生成智能体实体的属性结构和行为信息，通过实体管理器加载和创建智能体模块模型实体，从而生成一个或多个智能体实体；

所述智能体模块模型派生仿真引擎层提供的实体元素类，生成运行、感知、通信和决策类型的智能体模块，所述智能体模块的功能直接使用仿真系统提供的默认实现功能，或者通过重载方式进行默认实现功能的加载，所述智能体模块是由智能体实体模型负责创建和实例唯一性标识，并作为智能体实体的组成元素之一；

根据权利要求所述实体管理器用于调用仿真引擎层的仿真场景提供的实体创建接口，触发智能体实体模型加载智能体实体描述信息，生成具有唯一标识的智能体实体，负责对智能体实体在仿真系统仿真运行的整个生命周期状态控制，对死亡状态或强制删除的智能体实体进行删除以及从实体管理器中移除该智能体实体，并回收智能体实体唯一标识号；还用于负责对智能体实体按照实体类型进行分类存储和查询管理。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述组件管理器用于对组件形式存在的智能体实体模型程序进行动态加载和卸载，读取智能体实体模型所对应的XML文件格式描述信息；

所述事件管理器用于调用仿真引擎层的仿真场景提供的仿真事件创建接口，生成消息类型、命令类型、控制类型、交互类型的仿真事件，根据仿真事件的时间戳值升序排列仿真事件，提供仿真事件队列排序接口，若存在新仿真事件生成或原有仿真事件失效移除时被调用时，在每一次调度前，对仿真事件队列中的事件按照时戳升序方式进行重新排序，并保证事件队列中事件的时戳都大于等于当前仿真时间；

所述行为管理器用于解析智能体实体模型描述信息中的行为信息，生成活动图、状态机和行为树中的一种或多种类型的行为图，用于解析行为图的描述信息，创建组成行为图的动作节点和数据节点，包括节点之间的执行端口和数据端口相互连接关系，提供行为图的节点工厂类实现功能，负责行为图初始化时根据动作节点和数据节点描述信息解析实例化相应的动作节点和数据节点。

9.根据权利要求1至8任一项所述的系统，其特征在于，在系统应用层采用组件模块组合方式灵活扩展和定制仿真系统的应用功能，智能体模型组件是根据应用需求开发的，并且符合仿真系统规范要求可实现灵活组装构建仿真应用程序，每一类智能体模型组件可包含由智能体实体模型实例化生成的智能体，并且支持智能体的创建和删除。

10.一种面向多智能体群体行为的仿真方法，其特征在于，接收多智能体群体行为仿真任务，将所述多智能体群体行为仿真任务输入权利要求1至9任一项所述的面向多智能体群体行为的仿真系统中，输出多智能体群体行为仿真的仿真结果。

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