Multi-Agent模式下高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

鄧光慶，周 文

（1.咸陽師范學(xué)院體育學(xué)院 陜西 咸陽 712000；2.安徽工程大學(xué) 計算機(jī)與信息學(xué)院，安徽 蕪湖241000）

Multi-Agent模式下高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

鄧光慶1，周 文2

（1.咸陽師范學(xué)院體育學(xué)院 陜西 咸陽 712000；2.安徽工程大學(xué) 計算機(jī)與信息學(xué)院，安徽 蕪湖241000）

為了研究Multi-Agent模式下高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)的設(shè)計情況。針對當(dāng)前我國高校的體育訓(xùn)練管理之中，基于Multi-Agent模式下，分析決策系統(tǒng)設(shè)計需求，并結(jié)合總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、功能設(shè)計以及軟件代碼實現(xiàn)等部分，設(shè)計實現(xiàn)高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)。結(jié)果證實，基于Multi-Agent模式下，設(shè)計實現(xiàn)高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，提升系統(tǒng)應(yīng)用性能，提升12.0%，提高高校體育訓(xùn)練管理決策質(zhì)量，提高20.0%，發(fā)揮設(shè)計實現(xiàn)效益。結(jié)論表明，在Multi-Agent模式下，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，不僅可以確保該系統(tǒng)符合實際應(yīng)用需求，也可提升當(dāng)前高校體育訓(xùn)練管理決策質(zhì)量，發(fā)揮積極實現(xiàn)價值。

高校；設(shè)計；Multi-Agent模式；體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)

文中，根據(jù)高校體育訓(xùn)練管理決策管理特點，基于Multi-Agent模式下，設(shè)計了一個適合當(dāng)前形勢的高校體育訓(xùn)練管理決策管理系統(tǒng)，并對系統(tǒng)具體實現(xiàn)中各個部分進(jìn)行設(shè)計分析，以便可以提升Multi-Agent模式下高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)質(zhì)量。以下對此做具體分析。

1 Multi-Agent模式

Multi-Agent模式，能夠基于時間序列，將事物的本身發(fā)展作為一個不斷延續(xù)發(fā)展的過程，在這個過程中，可以根據(jù)正確識別發(fā)展模式，來有效的預(yù)測事物發(fā)展決策[1]。對于Multi-Agent模式中，可以根據(jù)假設(shè)條件較少的R/S分析，通過計算Husrt指數(shù)值及其穩(wěn)定性來判斷時序的相關(guān)性[2-5]。其具體的決策算法如下所示：

一個已知時間序列{Xt}，t=1，2，3…N。N是其決策代理觀測的次數(shù)。那么，其τ個時間序列的觀測點均值就是：

在該式中，a是常數(shù)，H是Hurst指數(shù)。

在Multi-Agent模式下，其決策討論Agent中，可以根據(jù)以下的步驟估計出Hurst指數(shù)。

① 將N觀測次數(shù)時間序列X（t），使其分成M個的τ區(qū)間（2≤τ≤N）。

② 可以計算出在每個τ區(qū)間中R/S的比值。

③可以計算出在M個R/S中的算術(shù)平均值，將其記作E（R/S）形式。

④ 可以建立一個關(guān)系式：E（R/S）τ=（aτ）H。對這個式子兩端取出其對數(shù)，可以得到式（6）：⑤可以在logE（R/S）τ|log（τ）上作回歸曲線，并將其斜率作為Hurst指數(shù)的估計值H。

在獲得估計的H值之后，可以根據(jù)在Mandelbort序列，計算出其決策相關(guān)性的度量指標(biāo)：

據(jù)此，可以有效度量各個決策增量期之間序列的相關(guān)性?；贛ulti-Agent模式，根據(jù)分析得到的數(shù)據(jù)相關(guān)性，從而可以為下一步管理工作作出決策。

2 高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用Multi-Agent模式的優(yōu)勢

在Multi-Agent模式下，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，能否發(fā)揮其體育訓(xùn)練管理決策的作用，能方便快速獲取體育訓(xùn)練管理決策信息，為高校體育訓(xùn)練提供充足的決策信息，發(fā)揮積極設(shè)計優(yōu)勢[6-9]。在Multi-Agent模式中，能及時而快速地響應(yīng)外來信息和環(huán)境的變化，基于Multi-Agent模式，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，將會提升高校對于體育訓(xùn)練管理決策制定的靈敏性，發(fā)揮系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)勢。

3 基于Multi-Agent模式設(shè)計實現(xiàn)高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)需求分析

基于Multi-Agent模式，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，需要優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息管理設(shè)計，確保高校體育訓(xùn)練管理決策數(shù)據(jù)在網(wǎng)上實現(xiàn)自動化的傳遞，可以實現(xiàn) Multi-Agent模式下決策數(shù)據(jù)的共享，可以有效避免體育訓(xùn)練管理中的重復(fù)勞動，規(guī)范高校體育訓(xùn)練管理決策的具體行為，從而有效提高管理決策系統(tǒng)的應(yīng)用水平與使用效率[10]。同時，設(shè)計體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，可以把管理決策人員的繁瑣工作，簡化到Multi-Agent模式下的自動化決策數(shù)據(jù)處理中，可以全面的提高當(dāng)前高校中的體育訓(xùn)練管理決策效益，確保該系統(tǒng)設(shè)計符合實際需求[11-13]。

3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)設(shè)計中，結(jié)合 Multi-Agent模式，設(shè)計黑板討論、Agent、決策與一體的決策系統(tǒng)。對于系統(tǒng)設(shè)計中，結(jié)合多個Agent模塊[14]，以確保系統(tǒng)多個用戶，將其自身的其體育訓(xùn)練管理決策集成到黑板中討論決策，并控制最終黑板決策輸出系統(tǒng)?；贛ulti-Agent模式下，系統(tǒng)的總體設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)構(gòu)

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計

1）用戶平臺管理功能：可進(jìn)行查詢，修改、處理等。

2）學(xué)生歷史借器材檔案管理管理功能：學(xué)生的一般情況，借器材情況等。如圖2所示。

圖2 器材管理

3）采集信息以及控制客戶使用系統(tǒng)權(quán)限的功能：對于高校體育訓(xùn)練管理決策中，針對每學(xué)期的訓(xùn)練信息，均可以將具體的體育決策以及器材信息情況錄入到系統(tǒng)中，并對于網(wǎng)上系統(tǒng)的信息使用進(jìn)行相關(guān)的責(zé)任權(quán)限設(shè)計。其設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 借用管理

3.4 搭建系統(tǒng)Multi-Agent模式

在Multi-Agent模式下，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，當(dāng)接到系統(tǒng)用戶以及管理Agent發(fā)來的管理決策任務(wù)的預(yù)測命令，可以讀入時間序列數(shù)據(jù)文件，多次進(jìn)行差分處理，直到成為平穩(wěn)序列為止，最后把分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成信息，交管理Agent處理[15]。具體的Multi-Agent模式框圖如圖4所示。

Multi-Agent模式下，設(shè)計該系統(tǒng)中，對于體育決策數(shù)據(jù)分析，可以采用反應(yīng)式的agent結(jié)構(gòu)。在該模式中，對于體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)設(shè)計中，不需具備一些具體的決策精神狀態(tài)，而是只需對傳送來的討論決策數(shù)據(jù)文件，可以進(jìn)行相應(yīng)處理工作，同時也可以將得到的處理結(jié)果傳送到系統(tǒng)的客戶端用戶中，以及系統(tǒng)管理的agent模塊，就可實現(xiàn)該系統(tǒng)的基本決策設(shè)計模式。其實際設(shè)計的結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3.5 系統(tǒng)軟件代碼實現(xiàn)

在Multi-Agent模式下，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，創(chuàng)建系統(tǒng)新項目代碼實現(xiàn)如下：

圖4 Multi-Agent模式框圖

圖5 Multi-Agent模式數(shù)據(jù)分析結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)中的Agent實現(xiàn)代碼如下：

決策黑板討論決策知識庫，其軟件實現(xiàn)中的部分代碼如下所示：

4 系統(tǒng)應(yīng)用效益分析

對于Multi-Agent模式下，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，有助于滿足該高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)的實時性設(shè)計要求，確保提升高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)的適應(yīng)性能。與傳統(tǒng)體育決策管理系統(tǒng)比較，其數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 應(yīng)用效益分析表

對于高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)設(shè)計中，采用 Multi-Agent模式，不僅可以簡化系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計平臺的測試、維護(hù)工作人員工作量，也更加提升高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)可擴(kuò)展性。在Multi-Agent模式下，設(shè)計高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，提高該系統(tǒng)的性能，提高12.0%；同時，也可以提高高校體育訓(xùn)練管理決策質(zhì)量，提高20.0%，發(fā)揮設(shè)計實現(xiàn)效益。

5 結(jié) 論

綜上所述，基于Multi-Agent模式下，設(shè)計實現(xiàn)高校體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)，可以提升當(dāng)前高校體育訓(xùn)練決策管理質(zhì)量，運用該系統(tǒng)，能夠為高校群體學(xué)生以及單個學(xué)生的身體素質(zhì)評估以及體育訓(xùn)練方面，基于Multi-Agent模式，提供有效的決策支持，為學(xué)生制定科學(xué)的訓(xùn)練計劃，發(fā)揮積極的應(yīng)用效益。

[1]謝科，李琪.基于Multi-Agent的大學(xué)生體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].計算機(jī)與數(shù)字工程，201341（7）:1103-1105，1128.

[2]馬超俊.基于Multi-Agent的體育訓(xùn)練管理決策系統(tǒng)研究[J].陜西教育（高教），2014（11）:60-60，69.

[3]張維.基于黑板的多Agent體育訓(xùn)練管理DSS系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014（11）:111-113，117.

[4]周興斌，梅成.基于多Agent的體育訓(xùn)練管理DSS的設(shè)計[J].微計算機(jī)信息，2009，25（9）:36-38.

[5]張磊，尤艷艷，趙曉安，等.體育場館疏散過程中小團(tuán)體行為的仿真研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2010，6（5）:53-59.

[6]陶倩，馬剛，史忠植，等.基于Agent的專家系統(tǒng)推理模型[J].智能系統(tǒng)學(xué)報，2013（2）:135-142.

[7]張維.基于Agent的智能體育訓(xùn)練管理系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].電子設(shè)計工程，2014，22（22）:42-44，48.

[8]高衛(wèi)哲，鉉令強(qiáng).基于MAS大學(xué)體育管理決策支持系統(tǒng)的研究[J].煤炭技術(shù)，2010，29（12）:246-247.

[9]王秋茸.一種基于多Agent系統(tǒng)的協(xié)同競技模型[J].電子設(shè)計工程，2013，21（12）:46-49.

[10]易劍東，任慧濤.中國體育智庫建設(shè)研究[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報，2015（7）:5-13.

[11]高曉波，陳淑蓮，喬玉，等.大型體育場館的空間布局和功能定位及政府決策[J].體育學(xué)刊，2014（2）:40-46.

[12]陶倩，王子樸.公共體育場（館）行為運營管理系統(tǒng)的建模與仿真方法研究[J].體育科學(xué)，2013，33（10）:28-34.

[13]曹可強(qiáng)，蘭自力.論公眾參與政府公共體育服務(wù)的決策[J].體育學(xué)刊，2012（6）:31-34.

[14]李壽邦.體育傳統(tǒng)項目學(xué)校信息統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].西安石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，27（5）:99-101.

[15]曹曉東，蔣榮.試論體育社會科學(xué)技術(shù)實踐[J].體育文化導(dǎo)刊，2011（3）:137-140.

Design and implementation of physical training management decision support system under Multi-Agent mode

DENG Guang-qing1，ZHOU Wen2
（1.Institution of Physical Education，Xianyang Normal University，Xianyang 712000，China；2.Institution of Computer and Information Science，Anhui Polytechnic University，Wuhu 241000，China）

In order to study the design of the case Multi-Agent Model of University Sports Training Management Decision System.For physical training and management of the current Chinese universities among the Multi-Agent model based on the following analysis of the decision-making system design requirements，combined with the overall structural design，functional design and software code and other parts，design and implementation of college sports training management decision-making system.The results confirmed the next Multi-Agent-based model，design and implementation of college sports training management decision-making system，to enhance the system application performance，improve 12.0%，improve the quality of university sports training management decisions，increase 20.0 percent，to play designed to achieve efficiency.Conclusions show that Multi-Agent mode design college sports training management decision system，not only can ensure that the system meets the practical needs，but also can improve the quality of decision making and College Sports Training Management，to play an active realization value.

colleges and universities；design；Multi-Agent mode；physical training and management decision system

TN99

A

1674－6236（2016）23-0156-03

2015-12-23稿件編號：201512242

鄧光慶（1973-），男，湖南婁底人，碩士，講師。研究方向：高校教學(xué)與訓(xùn)練。