Xây dựng hệ thống phát hiện cháy rừng sử dụng mô hình đa tác tử

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VŨ NHẬT QUANG XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG SỬ DỤNG MƠ HÌNH ĐA TÁC TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG – NĂM 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VŨ NHẬT QUANG XÂY DỰNG HỆ THỐNG PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG SỬ DỤNG MƠ HÌNH ĐA TÁC TỬ Chun ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS HOÀNG THỊ THANH HÀ ĐÀ NẴNG – NĂM 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học TS Hoàng Thị Thanh Hà Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Người cam đoan Nguyễn Vũ Nhật Quang MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục cấu trúc luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHÁY RỪNG 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Các nhân tố tự nhiên ảnh hướng đến cháy rừng .9 1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO CHÁY RỪNG 11 1.2.1 Giới thiệu số công nghệ sử dụng để phát cảnh báo cháy rừng 11 1.2.2 Giới thiệu mạng cảm biến không dây 14 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ 19 2.1 TÁC TỬ 19 2.1.1 Khái niệm tác tử 19 2.1.2 Môi trường 20 2.1.3 Tác tử thông minh 21 2.1.4 Tác tử đối tượng 22 2.2 HỆ ĐA TÁC TỬ 23 2.2.1 Khái niệm hệ đa tác tử 23 2.2.2 Tương tác hệ đa tác tử 26 2.2.3 Phối hợp tầm quan trọng hệ đa tác tử 28 2.2.4 Mơi trường tính tốn thích hợp cho hệ đa tác tử 31 2.2.5 Một số ứng dụng tác tử 32 CHƯƠNG MƠ HÌNH PHỐI HỢP THƠNG TIN ĐA TÁC TỬ PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG 35 3.1 GIỚI THIỆU MỘT SỐ MƠ HÌNH PHỐI HỢP THƠNG TIN MẠNG CẢM BIẾN PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG 35 3.1.1 Giới thiệu phối hợp tích hợp đa cảm biến .35 3.1.2 Mơ hình trường Đại học Concepción, Chile 39 3.1.3 SCIER (Sensor & Computing Infrastructure for Environmental Risks) 41 3.1.4 Ứng dụng FGCA (Future Generation Communication Environment) cho toán phát cháy rừng 49 3.2 ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH ĐA TÁC TỬ PHỐI HỢP THƠNG TIN TRONG VIỆC PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG 59 3.2.1 Tổ chức 60 3.2.2 Tác tử 66 CHƯƠNG CÀI ĐẶT ỨNG DỤNG 72 4.1 NỀN TẢNG LẬP TRÌNH CHO HỆ ĐA TÁC TỬ JADE 72 4.1.1 Giới thiệu JADE 72 4.1.2 Kiến trúc JADE 75 4.1.3 Các gói JADE 78 4.2 PHÂN TÍCH & THIẾT KẾ HỆ THỐNG 80 4.2.1 Xác định Goal .82 4.2.2 Xây dựng Use case 83 4.2.3 Xây dựng ontology .86 4.2.4 Hoàn thiện Role 88 4.2.5 Xây dựng lớp agent 89 4.2.6 Xây dựng phiên hội thoại .91 4.2.7 Hoàn thiện agent 91 4.2.8 Triển khai hệ thống .92 4.3 CÁC KỊCH BẢN, KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ93 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .100 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Từ gốc Ý nghĩa ACL Agent Communication Ngôn ngữ truyền thông agent API Language Application Programming Giao diện lập trình ứng dụng URI GIS Interface Urban–Rural-Interface Geographic information Đô thị - Nông thôn – Phân giới Hệ thống thông tin địa lý GPS FGCA system Global Positioning System Future Generation Hệ thống định vị tồn cầu Mơi trường truyền thơng hệ SCIER Communication Environment Sensor & Computing tương lai Cảm biến Hạ tầng tính tốn cho Infrastructure for rủi ro môi trường FIPA Environmental Risks Foundation for Intelligent, Tổ chức đưa chuẩn liên AMS DF Physical Agents Agent Management Service Directory Facilitator quan đến CNPM hướng tác tử Hệ thống quản lý agent Agent triển khai dịch vụ trang DST TBM ICL Dempster-Shafer Theory Transferable Belief Model Inter-agent Communication vàng Lý thuyết Dempster-Shafer Mơ hình chuyển đổi niềm tin Ngôn ngữ truyền thông liên agent JADE Language Java Agent Development Thư viện hỗ trợ xây dựng agent JRE OAA BPA MaSE Framework Java Runtime Enviroment Open Agent Architecture Basic Probability Assignment Multi-agent Systems Môi trường thực thi Java Kiến trúc hệ agent mở Hàm gán xác suất Phương pháp luận công nghệ phần WSN Engineering Wireless Sensor Network mềm đa tác tử MaSE Mạng cảm biến không dây DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng 3.1 3.2 3.3 Tên bảng Khả gây cháy theo số FFMC Tổng hợp số đặc điểm mơ hình theo SCIER Tổng hợp số đặc điểm mơ hình theo Trang 39 48 58 3.4a 3.4b 3.5 FGCA Luật định tầng Luật định tầng Tổng kết mơ hình đề xuất 4.1 Bảng liệu hệ thống 93 4.2 Bảng liệu hệ thống so với thực tế 94 68 70 71 DANH MỤC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình vẽ Trang hình vẽ 1.1 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 Các thành phần node cảm biến Tác tử tương tác với môi trường Các dạng quan hệ hành động Mơ hình chức việc phối hợp tích hợp đa cảm biến Kiến trúc khái niệm cho phối hợp thông tin cảm biến nhiều cấp độ Kiến trúc topology mạng WSN báo Sự phân bố nút trường SCIER Kiến trúc LACU Q trình phối hợp thơng tin SCIER Kiến trúc tầng mạng cảm biến Kiến trúc tầng mạng quan sát Hệ thống đa tác tử mạng quan sát Kiến trúc hệ thống Liên lạc trưởng nhóm thơng qua nút liên kết Sơ đồ luồng tương tác thông tin tầng Sơ đồ định hệ thống Các thành phần kiến trúc Quan hệ thành phần kiến trúc Các bước pha mơ hình MaSE Biểu đồ phân cấp goal Biều đồ use case Bautruongnhom Biều đồ use case Xulymuc1 Biều đồ use case Xulymuc2 Biều đồ use case Hienthibang Bieudo Sơ đồ ontology hệ thống Sơ đồ role hệ thống Biểu đồ lớp agent Màn hình mơ tác tử khu rừng giả định Tỷ lệ phát xác theo nhiệt độ Tỷ lệ phát xác theo độ ẩm Tỷ lệ phát xác theo CO2 16 19 30 36 38 40 42 43 46 50 51 57 61 65 68 70 76 76 81 83 84 85 85 86 87 89 90 92 98 98 99 88 Bài toán có role tương ứng với đích sau:  Role Sink thực goal Xác định có cháy hay khơng (1.1), Xác định mức (1.1.1) (dựa vào tập luật bảng 3.4b) Xác định mức (1.1.1.1) (dựa vào tập luật bảng 3.4a)  Role Admin thực goal Quản lý liệu qua bảng (1.2) Thể liệu qua biểu đồ (1.3)  Role Sensor thực goal Gửi liệu (1.1.1.1.1) Tiếp theo, ta cần phải xác định task role giao tiếp role xác định trước Kết bước gán task cho role tương ứng với Ta xác định role Admin thực task Hiển thị bảng Hiển thị biểu đồ; role Sink có task Chọn trưởng nhóm, Xử lý cấp 1, Xử lý cấp 2, Gửi data; role Sensor thực task Gửi data Hình 4.10: Sơ đồ role hệ thống 4.2.5 Xây dựng lớp agent Các lớp agent (Agent Class Diagram) tạo từ role Sản phẩm pha biểu đồ lớp agent mơ tả tổ chức tổng thể hệ thống bao gồm lớp agent hội thoại chúng Một lớp agent kiểu mẫu agent hệ thống tương tự lớp đối tượng lập trình hướng đối tượng Một agent thể lớp agent 89 Trong suốt pha này, lớp agent xác định theo role mà chúng đảm nhiệm hội thoại chúng phải tham dự Role sở để xây dựng nên lớp agent Trong thực tế, lớp agent thực nhiều role, với role thay đổi cách tự động trình thực Hơn nữa, agent lớp agent thực role khác thời điểm Công việc thứ hai pha xác định phiên hội thoại (conversation) xuất lớp agent để hoàn thiện sơ đồ lớp agent hệ thống Các phiên hội thoại xác định từ quan hệ role mà lớp agent tương ứng cần thực Biểu đồ tương tự với biểu đồ lớp hướng đối tượng, có hai điểm khác bản: + Các lớp agent không định nghĩa thuộc tính phương thức, mà chúng định nghĩa role mà chúng thực + Tất quan hệ lớp hội thoại đặt agent Theo đó, để thiết kế hệ thống phát cháy rừng cần xác định agent thực role hệ thống mô tả hội thoại agent Các agent hệ thống là: AdminAgent thực role Admin, SinkAgent thực role Sink, SensorAgent thực role Sensor Hình 4.11: Biểu đồ lớp agent 90 Như vậy, ta có conversation là: Guithongtinthietlapbandau, Chontruongnhom, Guidulieu Ngồi ra, ta có thêm conversation là: + conversation Baotruongnhom trưởng nhóm gửi cho tác tử nhóm báo trưởng nhóm + conversation nút link báo cho trưởng nhóm nhóm lân cận, ta có conversation: Baonhomlancan + có cảm biến thêm vào, hỏi nút sink trưởng nhóm ai, nên ta có thêm conversation là: Hoitruongnhom + conversation trưởng nhóm khơng đủ lượng làm trưởng nhóm Khongdunangluong + conversation hỏi thơng tin nhóm lân cận Hoithongtin + conversation báo hết lượng tác tử Hetnangluong + conversation báo nhóm “đã chết” Nhomchet 4.2.6 Xây dựng phiên hội thoại Nhiệm vụ bước thiết kế chi tiết kiến trúc bên phiên hội thoại xác định bước xác định lớp agent Đối với phiên hội thoại phải làm sáng tỏ cách thức chế hoạt động bên agent tham gia vào phiên hội thoại Như phần trước ta có conversation sau: Conversation Initiator: Guithongtinthietlapbandau; Conversation Responder: Chontruongnhom; Conversation Initiator: Guidulieu Conversation tác tử thêm vào gồm Conversation Initiator: Hoitruongnhom trả lời từ tác tử sink Conversation Responder: Baotruongnhom Ngồi ra, nhóm thiếu thơng tin cảm nhận loại: nhiệt độ, độ ẩm, mưa (ở tầng 1), trưởng nhóm hỏi nhóm lân cận thơng tin loại đó, ta có Conversation Initiator: Hoithongtin; Conversation Responder: Traloithongtin (Nếu thời điểm trưởng nhóm lân cận chưa biết chưa trả lời 91 nhóm thiếu thơng tin khơng đưa định) Các conversation gồm Conversation Iniatiator bao gồm: Baotruongnhom, Baonhomlancan, Hetnangluong, Nhomchet 4.2.7 Hoàn thiện agent Bước gồm hai bước con: thiết kế kiến trúc bên agent thiết kế thành phần kiến trúc a Thiết kế kiến trúc: Được xác định từ task role mà lớp Agent tương ứng đảm nhiệm Như vậy, với hệ thống ta xây dựng thành phần sau: - Lớp AdminAgent đảm nhiệm role Admin nên có thành phần task role Hienthibang Hienthibieudo - Lớp SinkAgent đảm nhiệm role Sink nên có thành phần task role Chontruongnhom, Xulycap1, Xulycap2 Guidata - Lớp SensorAgent đảm nhiệm role Sensor nên có thành phần task role Guidata b Thiết kế thành phần: Nhiệm vụ bước thiết kế chi tiết bên thành phần kiến trúc thiết kế bước Việc hoàn thành cách gán thuộc tính hàm (thủ tục) cho thành phần 4.2.8 Triển khai hệ thống Nhiệm vụ bước cuối xây dựng sơ đồ triển khai hệ thống (Deployment diagram) nhằm mô tả số lượng, kiểu vị trí agent hệ thống Ở tầng tầng 2, hệ thống có nhiều agent cài đặt cảm biến khác Tầng cùng, agent AdminAgent cài đặt máy tính máy chủ Và agent tương tác với thông qua phiên hội thoại xác định trước Màn hình mơ tác tử khu rừng giả định: 92 Cảm biến mưa Cảm biến độ ẩm Cảm biến CO2 Cảm biến nhiệt độ Đối tượng môi trường Hình 4.12 Màn hình mơ tác tử khu rừng giả định Chúng tơi giả định có bảng liệu thông số đo đạc hệ thống phát có cháy hay khơng Bảng gồm trường, trường Số thứ tự Time (thời gian), trường thông số đo đạc tầng nhiệt độ, độ ẩm, FFMC mưa Trường thứ liệu CO2, trường thứ thể định cuối hệ thống có cháy hay khơng Các giá trị thể thông số đo đạc lấy cách ngẫu nhiên, nhiệt độ lấy giá trị phạm vi 60 – 200, độ ẩm từ – 40 %, CO2 hoặc từ 380 – 500, mưa có giá trị Các số liệu trình bày bảng 4.1 Bảng 4.1 Bảng liệu hệ thống 93 4.3 CÁC KỊCH BẢN, KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ Bảng 4.2 thể bảng liệu kết phát hệ thống so với thực tế Ngoài trường bảng 4.1, bảng 4.2 có thêm trường phát thực tế kết đánh giá so với thực tế Bảng 4.2 Bảng liệu hệ thống so với thực tế STT TIME TEM HUM FFMC RAIN CO2 DETECT Thực tế So với thực tế 10 11 12 13 3/4/2014 7:30 3/4/2014 7:45 3/4/2014 8:00 3/4/2014 8:15 3/4/2014 8:30 3/4/2014 8:45 3/4/2014 9:00 3/4/2014 9:15 3/4/2014 9:30 3/4/2014 9:45 3/4/2014 10:00 3/4/2014 10:15 3/4/2014 10:30 81 178 73 160 105 169 116 105 179 93 116 162 152 30 10 30 32 15 18 34 20 17 15 39 90 97 80 84 97 81 80 87 91 91 95 100 96 0 0 0 1 1 1 418 394 442 411 385 408 406 410 438 403 420 405 Không Cháy Không Cháy Không Cháy Không Không Cháy Không Không Cháy Không Không Cháy Không Cháy Cháy Không Không Không Cháy Không Cháy Cháy Không Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng 94 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 3/4/2014 10:45 3/4/2014 11:00 3/4/2014 11:15 3/4/2014 11:30 3/4/2014 11:45 3/4/2014 12:00 3/4/2014 12:15 3/4/2014 12:30 3/4/2014 12:45 3/4/2014 13:00 3/4/2014 13:15 3/4/2014 13:30 3/4/2014 13:45 3/4/2014 14:00 3/4/2014 14:15 3/4/2014 14:30 3/4/2014 14:45 3/4/2014 15:00 3/4/2014 15:15 3/4/2014 15:30 3/4/2014 15:45 3/4/2014 16:00 3/4/2014 16:15 3/4/2014 16:30 3/4/2014 16:45 3/4/2014 17:00 3/4/2014 17:15 3/4/2014 17:30 3/4/2014 17:45 3/4/2014 18:00 3/4/2014 18:15 3/4/2014 18:30 3/4/2014 18:45 3/4/2014 19:00 3/4/2014 19:15 3/4/2014 19:30 3/4/2014 19:45 3/4/2014 20:00 3/4/2014 20:15 3/4/2014 20:30 3/4/2014 20:45 3/4/2014 21:00 3/4/2014 21:15 3/4/2014 21:30 3/4/2014 21:45 3/4/2014 22:00 3/4/2014 22:15 3/4/2014 22:30 3/4/2014 22:45 169 107 66 140 160 128 104 139 71 152 85 169 185 142 89 145 191 77 121 127 185 177 89 157 194 63 117 173 132 74 130 92 120 110 73 78 167 72 145 86 172 70 142 167 115 74 72 163 67 31 24 13 27 31 33 15 14 10 38 12 21 31 40 25 28 19 34 38 21 12 5 29 12 26 24 22 31 26 39 25 15 85 95 87 96 81 99 91 92 98 96 97 84 89 97 99 80 88 86 96 97 80 95 91 100 100 82 83 90 83 100 86 88 96 93 99 94 83 83 94 84 85 95 81 80 86 86 91 90 92 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 442 407 415 408 463 400 461 405 425 400 438 428 486 396 398 430 386 460 456 369 409 384 400 398 410 414 435 0 425 410 445 438 419 398 0 479 Cháy Không Không Cháy Không Không Không Cháy Không Cháy Không Cháy Cháy Cháy Cháy Cháy Cháy Không Không Cháy Cháy Cháy Không Không Cháy Không Không Cháy Không Cháy Không Không Cháy Cháy Không Không Cháy Không Cháy Không Không Không Cháy Không Không Không Không Cháy Không Cháy Không Không Cháy Cháy Không Không Cháy Không Cháy Không Cháy Cháy Cháy Cháy Cháy Cháy Không Cháy Cháy Cháy Cháy Cháy Không Cháy Không Cháy Cháy Cháy Cháy Không Không Cháy Cháy Không Không Cháy Không Cháy Không Không Không Cháy Cháy Không Không Không Cháy Không Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng 95 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 3/4/2014 23:00 3/4/2014 23:15 3/4/2014 23:30 3/4/2014 23:45 4/4/2014 0:00 4/4/2014 0:15 4/4/2014 0:30 4/4/2014 0:45 4/4/2014 1:00 4/4/2014 1:15 4/4/2014 1:30 4/4/2014 1:45 4/4/2014 2:00 4/4/2014 2:15 4/4/2014 2:30 4/4/2014 2:45 4/4/2014 3:00 4/4/2014 3:15 4/4/2014 3:30 4/4/2014 3:45 4/4/2014 4:00 4/4/2014 4:15 4/4/2014 4:30 4/4/2014 4:45 4/4/2014 5:00 4/4/2014 5:15 4/4/2014 5:30 4/4/2014 5:45 4/4/2014 6:00 4/4/2014 6:15 4/4/2014 6:30 4/4/2014 6:45 4/4/2014 7:00 4/4/2014 7:15 4/4/2014 7:30 4/4/2014 7:45 4/4/2014 8:00 4/4/2014 8:15 91 74 130 78 110 89 144 96 133 110 60 85 181 62 123 163 92 114 121 177 193 102 163 97 116 137 118 165 117 130 146 196 177 73 180 106 64 158 36 18 38 17 5 27 18 21 19 14 34 34 17 30 37 33 34 37 15 29 12 26 13 15 15 37 12 33 17 24 100 89 89 90 86 85 87 91 98 87 96 81 87 90 81 92 87 92 95 92 89 99 81 86 96 84 89 93 95 84 83 99 96 99 95 96 97 82 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 417 402 499 455 396 471 0 489 456 420 455 414 485 398 450 459 438 485 406 401 451 380 455 435 454 386 405 Không Không Không Không Cháy Cháy Cháy Không Cháy Cháy Không Không Cháy Không Cháy Cháy Không Cháy Không Không Cháy Không Cháy Không Cháy Cháy Không Không Không Cháy Không Cháy Cháy Không Cháy Không Không Cháy Không Không Không Không Cháy Cháy Cháy Không Cháy Không Không Không Cháy Không Cháy Cháy Không Cháy Không Không Cháy Không Cháy Không Cháy Cháy Không Cháy Không Cháy Không Cháy Cháy Không Cháy Không Không Cháy Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Sai Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Đúng Theo kết thống kê bảng 4.2, 100 trường hợp đưa có tất trường hợp hệ thống phát cảnh báo sai Đó kịch số 5, 11, 18, 32, 36, 42, 57, 72 90 * Phân tích kịch phát sai: 96 + Kịch 5: hệ thống không đưa thông báo không phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý gió làm CO2 bay từ vùng sang vùng khác làm cảm biến CO2 khơng đo đạc xác + Kịch 11: hệ thống không đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý tương tự kịch + Kịch 18: hệ thống không đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý tương tự kịch + Kịch 32: hệ thống không đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý tương tự kịch + Kịch 36: hệ thống không đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý cảm biến nhiệt độ xa nguồn cháy nên khơng phát kiện cháy + Kịch 42: hệ thống không đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý tương tự kịch + Kịch 57: hệ thống không đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý có mưa kiện cháy xảy ra, cảm biến mưa cảm nhận sai + Kịch 72: hệ thống đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế không xảy cháy, lý có khói mang CO2 từ nơi khác đến cảm biến CO2 cảm nhận sai làm thông số CO2 tăng cao + Kịch 90: hệ thống không đưa thông báo phát cháy Tuy nhiên thực tế xảy cháy, lý tương tự kịch * Biểu đồ đánh giá tỷ lệ xác phát theo loại cảm biến: - Đối với cảm biến nhiệt độ: Ta nhận thấy độ xác theo nhiệt độ giảm ngưỡng từ 130 – 150 0C 175-1850C Sai sót mật độ cảm biến chưa cao, nên xảy cháy vùng lân cận cảm biến đo xác khu vực gần sát với 97 Hình 4.13 Tỷ lệ phát xác theo nhiệt độ - Đối với cảm biến độ ẩm: xảy sai sót độ ẩm ban đêm ban ngày chênh lệch Hình 4.14 Tỷ lệ phát xác theo độ ẩm - Đối với cảm biến CO2: vùng xảy cháy có gió to làm CO2 bay từ vùng sang vùng khác dẫn đến cảm biến đo nồng độ CO2 so với thực tế Ngoài ban đêm xanh thải CO2 nhiều ban ngày nên làm ảnh hưởng đến số kết phát 98 Hình 4.15 Tỷ lệ phát xác theo CO2 - Đối với cảm biến mưa: Lúc có mưa tỷ lệ dự báo xác cao so với khơng có mưa Điều trường hợp khơng mưa xảy nhiều tình hơn, khó phát xác Ở đây, mưa đơn giản ước lượng giả định có/khơng, số trường hợp giả sử có mưa, mưa nhỏ có khả gây cháy Hiện tượng Tỷ lệ xác Mưa 95% Không mưa 86% Đánh giá chung: Tỷ lệ phát hệ thống xấp xỉ 91% Hệ thống có khả phát cháy rừng với điều kiện theo tập luật đưa ra, nhiên với thay đổi thất thường thời tiết hệ thống khó tránh khỏi sai sót Để hồn thiện hệ thống cần bổ sung tập luật cho nhiều tình khác Tổng kết chương: Trong chương cuối - cài đặt chương trình, trước tiên tơi giới thiệu JADE - Java framework để phát triển ứng dụng đa agent phân tán sử dụng luận văn Sau đó, tơi trình 99 bày phần PTTKHT theo phương pháp luận MaSE Cuối đưa kịch đánh giá cho mô hình KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong luận văn này, tác giả trình bày tổng quát kiến thức tác tử hệ đa tác tử đưa mơ hình phối hợp thơng tin cho hệ đa tác tử việc phát cháy rừng Đây lĩnh vực mới, có nhiều hứa hẹn ứng dụng thực tế sống Về mặt nghiên cứu, lĩnh vực đa ngành trình phát triển giới Kết đạt - Nghiên cứu vấn đề liên quan đến mạng cảm biến không dây - Nghiên cứu hệ đa tác tử phối hợp thông tin hệ đa tác tử - Đề xuất mơ hình phối hợp thơng tin hệ đa tác tử - Nghiên cứu phương pháp MaSE để phát triển hệ thống đa tác tử - Xây dựng ứng dụng demo cho phép cài đặt mơ hình đề xuất - Thử nghiệm kết 100 test để đánh giá mơ hình Hạn chế - Hệ thống chưa kiểm nghiệm thực tế - Tập luật để đưa định phối hợp thông tin tác tử đơn giản, chưa đáp ứng thay đổi đa dạng môi trường Hướng phát triển mở rộng Trong tương lai, tác giả nghiên cứu sâu thêm phương pháp khác sử dụng mạng neuron hay logic mờ để đảm bảo cho việc phối hợp thông tin đưa định xác Ngồi ra, vấn đề trao đổi thông tin tầng cảm biến để tiết kiệm lượng kéo dài thời gian hoạt động hệ thống nghiên cứu Mặt khác, tác giả nghiên cứu việc biên dịch JADE để cài đặt cho phép triển khai cảm biến, mở rộng thêm chức chương trình để áp dụng vào thực tế 100 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bộ Nông Nghiệp Và Phát Triển Nơng Thơn (2007), “Tài liệu tập huấn cơng tác phòng cháy chữa cháy rừng”, Hà Nội [2] Bộ Tài Nguyên Môi trường (2005), “Báo cáo Hiện trạng Môi trường Quốc gia”, Hà Nội [3] TS Bế Minh Châu, ThS Phùng Văn Khoa (2002), “Lửa rừng (Giáo trình Đại học Lâm nghiệp)” , NXB Nông Nghiệp, Hà Nội [4] Khoa Điện-Điện Tử, Wireless Sensor Network (Kỹ thuật, giao thức ứng dụng), Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh [5] Hồng Thị Thanh Hà (12/2013), “Xây dựng mơ hình đa tác tử nhằm giám sát hệ thống phức tạp phân tán”, ĐH Đà Nẵng [6] Lê Tấn Hùng, Từ Minh Phương, Huỳnh Quyết Thắng (2006), “Tác tử công nghệ phần mềm hướng tác tử”, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] Trần Đình Quế (2010), “Phát triển phần mềm hướng agent”, Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng, Hà Nội [8] Lê Nhật Thăng, Nguyễn Quý Sỹ (2011), “Các kỹ thuật phân nhóm mạng cảm biến vô tuyến” Tiếng Anh [9] C Van Wagner (1977), "A method of computing fine fuel moisture" Canadian Forestry Service Information Report PS-X-69 [10] Daniel E Parra-Beratto, Silvia Elena Restrepo, Jorge E Pezoa, Departamento de Ingeniería Eléctrica (2013), “Wireless Sensor Networks in Forest Fire Detection”, Center for Optics and Photonics, Universidad de Concepcion, Concepcion, Chile [11] E Zervas, A Mpimpoudis, C Anagnostopoulos, O Sekkas, S Hadjiefthymiades (2011), “Multisensor data fusion for fire detection” 101 [12] Fabio Bellifemine, Giovanni Caire, Dominic Greenwood (2007), “Developing multi-agent systems with JADE”, Wiley [13] G Shafer (1976), “A Mathematical Theory of Evidence”, Princeton University Press, Princeton [14] Koji Nakau, Masami Fukuda, Keiji Kushida, Hiroshi Hayasaka, Keiji Kimura, Hiroshi Tani (2005), “Forest fire detection based on MODIS satellite imagery, and Comparison of NOAA satellite imagery with fire fighters' information”, Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, Japan [15] Ljiljana Šeric´, Darko Stipanicˇev, Maja Štula (2011), “Observer network and forest fire detection” [16] Nicholas R Jennings, Katia Sycara, Michael Wooldrige (1998), “A Roadmap of Agent Research and Development - Autonomous Agents and Multi-Agent Systems”, 1, 7-38 [17] P Lehner, M Seyed-Solorforough, M.F.O’Connor, S Sak, and T Mullin (1997), “Cognitive biases and time stress in team decision making” IEEE Trans Syst., Man, Cybern A: Systems and Humans, vol 27, pp 698–703 [18] Ren C Luo, Fellow, IEEE, Chih-Chen Yih, and Kuo Lan Su (2002), “Multisensor Fusion and Integration: Approaches, Applications, and Future Research Directions” [19] R.C Luo and M.G Kay (1998), “A tutorial on multisensor integration and fusion” inProc 16th Annu Conf IEEE Ind Electron, vol 1, 1990, pp 707–722 [20] Russell & Norvig (1995), “Artificial Intelligence: A Modern Approach”, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey [21] Thi-Thanh-Ha Hoang, Michel Occello, Jean-Paul Jamont (2011), “A generic recursive multi-agent model to simplify large scale multi-level systems observation”, Proceedings of IEEE/WIC/ACM International 102 Conference on Intelligent Agent Technology - IAT11, France, No: 10, pp 155-158 [22] V R Lesser (1999), “Cooperative multiagent systems: A personal view of the state of the art” IEEE Trans Knowledge Data Eng., vol 11, pp 133–142 ... áp dụng hệ thống đa tác tử để xây dựng mơ hình phối hợp thông tin tác tử xây dựng phần mềm mô hệ thống phát cháy rừng Và, em xin chọn đề tài: Xây dựng hệ thống phát cháy rừng sử dụng mơ hình đa. .. mơ hình phối hợp thơng tin hệ đa tác tử phát cháy rừng - Nghiên cứu cơng nghệ lập trình hướng tác tử * Nhiệm vụ đề tài: - Xây dựng mơ hình đa tác tử phối hợp thông tin phát cháy rừng - Xây dựng. .. quan trọng hệ đa tác tử 28 2.2.4 Mơi trường tính tốn thích hợp cho hệ đa tác tử 31 2.2.5 Một số ứng dụng tác tử 32 CHƯƠNG MƠ HÌNH PHỐI HỢP THƠNG TIN ĐA TÁC TỬ PHÁT HIỆN CHÁY RỪNG