【正文】 程序可描述為一個實現(xiàn)在PVM上運行的分布式多智能體。制造復雜的產品有許多相似之處，如船舶、飛機、汽車和執(zhí)行并行程式。制造了一艘船按照生產計劃展開的,必須保證所有的部件在適當?shù)臅r間、適當?shù)牡攸c結合在一起。類似的計算機應用應確保合適的數(shù)據(jù)可在適當?shù)奶幚砥飨逻\行。這并不奇怪，因此，制造業(yè)的困擾是不確定性的和在多處理器硬件下執(zhí)行的并行程序完全不一樣。這已經(jīng)引起了一部分研究人員在生產工程中在管理復雜性和不可預測性的重要領域尋求靈感的地方。很多新范例,如Holonic制造系統(tǒng)和分形工廠出現(xiàn)[1,2]包含著思想,而讓人回憶起了多代理領域系統(tǒng)[4]。生產任務,就像是在執(zhí)行操作數(shù)據(jù),在其職權范圍內策劃、調度和控制。同時,復雜的產品都聚集在身體上的分布式討論會或生產設施,所以組件類必須被流放分給他們。這好比通信之間的數(shù)據(jù)在一個平行處理器的計算機上,它也明確了車間和處理器之間的相似性。本文的其余部分的報告，企圖利用這個理論，建立一個并行應用程序優(yōu)化船舶設計對于生產中出現(xiàn)的問題。2. 歐登塞鋼船廠的造船歐登塞鋼船廠位于Munkebo鎮(zhèn)Funen島上。它被公認為是世界上其中一個最現(xiàn)代化的，高度自動化的船廠。它專門建設超大型油輪（超級油輪）和超大型集裝箱船。公司廠區(qū)世界上第一個建造雙殼超級油輪，目前正在為馬士基航運公司建造的船舶15份訂單是有史以來建造的最大的集裝箱。這些集裝箱船約340米長，在28節(jié)的最高速度下可以攜帶12名船員與約7000箱集裝箱。歐登塞鋼船廠相比傳統(tǒng)船廠建造更像是一個船廠。這艘船設計可以把制造模塊分解為組裝和加工,在許多車間投入生產,例如,切割、焊接和表面處理。不管什么時候,都有3個相同的船只在建, 約每100天建成一艘新船。這個公司能在世界上競爭非常激烈的船舶業(yè)生存，是因為廣泛的應用信息技術和機械,目前有40臺機器在這個公司從事各種生產活動。公司里的研究任務,約有十個工業(yè)博士學生組成。他們來自丹麥不同的注冊工科院校。信息科技滲透到我們生活中也將影響制造業(yè)。例如，互聯(lián)網(wǎng)有望在商品交易中占主導地位。這意味著客戶可以直接用數(shù)字與制造商聯(lián)系。直接與客戶接觸數(shù)字將使他們能夠參與在設計過程中，使他們得到了他們的產品有一定的影響。考慮到顧客的需求增加了靈活性，在生產過程中是不可預測的元素，尤其是在生產全球化的趨勢下。智能機器人系統(tǒng)，如AMROSE，數(shù)字化CAD模型上信息的主要來源是工件和工作單元[5,6]。這些信息提供機械用來構建任務的執(zhí)行，避免軌跡碰撞，由于造船工藝精度高，可以進行修正的偏差小，實際的世界使用一個虛擬的非常簡單的傳感器系統(tǒng)。求解約束的運動微分方程所產生的數(shù)值的運動軌跡模型,機器的移動，在人為設計引起刀心達到目標和疏去除障礙，如工件的一塊或者本身的一部分。最后,有限制哪些是可以得到一個機器人做了,所以實際制造將履行的人類與機電合作代理。最后，機器能做的是有局限性的，所以實際的制造業(yè)將通過人與機電一體化合作完成。大多數(shù)工業(yè)產品，如在圖1所示風房組成部分，在各種CAD系統(tǒng)下電子化設計。 顯示了一個風車房CAD模型。該模型，用本特利MicroStation制作，包括工件和任務曲線幾何結構。與上述情況相比，今天現(xiàn)實執(zhí)行的大規(guī)模生產是根據(jù)傳統(tǒng)的生產工程哲學觀念100年前從亨利福特引進。一個典型的生產線作為一個序列電腦程序具有相同的結構,使整個生產過程是由需求驅動。這種剛性反映在自上而下的規(guī)劃和控制系統(tǒng)用于制造業(yè)，這兩個都是很適合用于復雜性和不可預測性。事實上,生產環(huán)境一直具有不可預測性。今天的制造系統(tǒng)是建立在理想化模型上的，它具有沒有考慮到的不可預知性，但是處理使用了復雜、昂貴的物流和緩沖系統(tǒng)。制造商也開始意識到，對自上而下的串行方法是人工異化的結果之一。例如，汽車制造商已經(jīng)試驗了對一些特定汽車進行人工團隊負責而不是在生產線上重復操作。這種模型反映了并行的生產過程比流水線生產更好。大型的船只，以及飛機，歷來是建造的最復雜的。集裝箱船由約150萬原子構件組裝成一個個原來越復雜的層次結構組成的。因此，任何制造過程的支持工具，可以預期將成為一個大型的HPCN的應用。船舶設計要同時考慮功能和施工方便，諸如經(jīng)濟，安全，保險問題，維修，甚至拆卸的問題。一旦功能設計到位，逐步分解整體設計成制造組件的層次結構進行制造。制造過程，開始個人的基本構建模塊，如鋼板和鋼管。這些構建塊組合成更加復雜的結構，最后在船塢組裝成成品船。在設計時間后盡快知道設計制造決定的結果非常有用的。這包括諸如是否中間結構是否可以由現(xiàn)有的生產設施建造，在材料運用方面是否有影響和是否可有效地安排生產等問題[7]。圖2示意圖顯示了在一個時間點上重新設計施工的決定預期花費的費用，其中只有一些是已知的。因此，一個決策支持工具，在生產過程中必須給隱含成本提供更好的估算。用現(xiàn)有的生產設備能否完成生產，仿真生產任務的可行性和效率，是一個計算非常密集型的應用模擬與優(yōu)化。在下一節(jié)中，我們描述了一個決策支持工具，可以設計和用一個并行程序去建模，通過模擬在這個過程中的主要角色程序。已知的成本未知的成本總成本圖 2 設計決策的經(jīng)濟影響。一個設計決定隱含著未來承擔的經(jīng)濟支出，它是設計過程中的一部分。6．多智能體系統(tǒng)一個軟件代理，自主的，一個對象（在面向對象的意義上）的概念是動態(tài)的一種推廣，可能不熟悉的典型HPCN在科學計算領域的讀者。代理人擁有自己的信念，愿望和意圖，并能采取行動的原因和其有關的其他代理和環(huán)境的看法。多智能體系統(tǒng)是一個試圖協(xié)調解決一些問題,尤其是地區(qū)的控制和優(yōu)化的代理集合。一個很好的例子就是在交通中學習開車的過程開車。每個司機都是獨立的代理來觀察和感受其他司機的意圖。代理在現(xiàn)實世界中其實是一種很有用為動力學過程建模的工具, 如蛋白質的分子運動[8]多連桿機器人[9]。對于其它應用，見[4]。對于多智能體系統(tǒng)的有趣的特性之一是該系統(tǒng)的全球化的出現(xiàn)是因為個體的相互作用 [10]。這個概念的出現(xiàn)可以被看作是動力系統(tǒng)概念的進化。關于系統(tǒng)中目前的代理，封裝了有關造船生產裝配序列規(guī)劃方法的知識，驗證代理機器人的運動，這是一個能生成無碰撞軌跡的模擬器提供給機器人執(zhí)行任務，工料測量師代理它擁有關于在制造過程中涉及的各項費用知識和日程安排代理即設計用于執(zhí)行任務使用的生產制造資源的時間表。7．并行實施決策支持工具，實現(xiàn)了所有這些代理是一種在多處理器系統(tǒng)有針對性的面向對象軟件的在這種情況下，在歐登塞鋼船廠有一個硅谷制圖工作站的網(wǎng)絡。不是所有的手寫通信代碼在代理和源代碼之間為負載平衡的并行應用程序，抽象的互動機制被開發(fā)。這些機制是基于對被代理人的任務分配在每個處理器中。該協(xié)會任務分配機構在系統(tǒng)中負責各方面通訊和任務遷移。代理系統(tǒng)的整體運行于PVM的頂級，取得了良好的加速比和負載平衡。為了融入一些尺度造船應用的新想法，在25 SGI工作站花費了7個小時計算一個單一的設計。