多智能体系统一致性问题概述
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分布式计算是一门计算机科学,一种计算方法,和集中式计算是相对的。
它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分,然后把这些部分分配给许多计算机进行处理,最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。
这样可以节约整体计算时间,大大提高计算效率。
分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence),简称DAI,它是人工智能和分布式计算相结合的产物。
DAI的提出,适应了设计并建立大型复杂智能系统以及计算机支持协同工作(CSCW)的需要。
目前,DAI的研究大约可划分为两个基本范畴:一是分布式问题求解(Distributed Problem Solving,DPS);另一个是关于多智能体系统(Multi Agent System,MAS)实现技术的研究。
分布式问题求解:往往针对待解决的总问题,将其分解为若干子任务,并为每个子任务设计一个问题求解的子系统。
这里,首先需要智能地确定一个分配策略:如何把总工作任务在一群模块(Module)或者节点(Node)之间进行子任务分配;其次需要智能地确定一个工作任务协同的策略:要在基于分散、松耦合知识源的基础上,实现对问题的合作求解。
这里所谓“分散”的概念是指任务的控制操作和可利用的信息都是分布的,没有全局控制和全局数据;知识源分布在不同的处理节点上,数据、信息、知识和问题的答案可以按照某种规则予以共享。
(松耦合系统通常是基于消息的系统,此时客户端和远程服务并不知道对方是如何实现的。
客户端和服务之间的通讯由消息的架构支配。
只要消息符合协商的架构,则客户端或服务的实现就可以根据需要进行更改,而不必担心会破坏对方。
)(3)主动性(Proactive):对于外界环境的改变,智能体能主动采取活动的能力。
(4)社会性(Social ) : 智能体具有与其它智能体或人进行合作的能力,不同的智能体可根据各自的意图与其它智能体进行交互,以达到解决问题的目的。
多智能体的一致性问题的研究报多智能体的一致性问题的研究报告指导老师:唐斌报告人:黄建安多智能体技术应用综述多智能体系统是由多个可计算的智能体组成的集合,其中每一个智能体是一个物理或抽象的实体,并能通过感应器感知周围的环境和效应器作用于自身,并能与其他智能体进行通讯的实体。
作用于自身,并能与其他智能体进行通讯的实体。
多智能体技术是通过采用各智能体间的通讯、合作、协调、调度、管理以及控制来表述实际系统的结构、功能及行为特性。
近年来,随着应用的需要和技术的发展,多智能体的协调控制在世界范围内掀起了研究的热潮。
智能体的分布式协调控制能力是多智能体系统的基础,是发挥多智能体系统优势的关键,也是整个系础,是发挥多智能体系统优势的关键,也是整个系统智能性的体现。
作为多智能体协调控制的问题的基础,一致性问题主要是研究如何基于多智能体系统中个体之间有限的信息交换,来设计的算法,使得所有的智能体的状态达到某同一状态的问题。
一致性协议问题作为智能体之间相互作用、传递信息的规则,它描述了每个智能体和与其相邻的智能体的信息交换过程。
多智能体的一致性问题的发展:1995年,Vicsek等人提出了一个经典的模型来模拟粒子涌现出的一致性行为的现象,并且通过仿真得到了一些很实用的结果。
之后,Jadbabaie等人首先应用矩阵方法对该模型进行了理论分析,发现只要再网络保持连通时,系统最终会趋于一致。
然后,有理论最早提出了一致性问题的理论框架,设计了最一般的一致性算法,发现网络的代数连通度表征了系统收敛的速度,给出了算法达到平均一致性的条件,并将结果扩展到时滞的对称一致性算法。
进一步,Ren与Beard等提出了一致性搜索问题并给出了理论分析。
Moreeau应用凸性收敛进行了理论分析并给出了存在时滞的不对称一致性算法收敛结果。
经过以上大量的研究分析表明,当网络为固定拓扑结构时,只要网络保持连通,连续一致性算法最终会趋于一致;当网络为切换拓扑结构时,如果在有限时间内,存在有网络拓扑结构的并组成的序列,并且所有这些图的并都保持连通,则一致性算法最终也会收敛到一致。
多智能体系统的有限时间与固定时间一致性作者:邵劭胡元发刘小洋黄军伟
来源:《南京信息工程大学学报(自然科学版)》2019年第04期
摘要:本文利用非连续的控制协议,研究了多智能体系统的有限时间一致性与固定时间一致性问题.基于集值映射、微分包含以及Lyapunov稳定性理论,在统一的框架下,给出了多智能体系统达到有限时间一致性和固定时间一致性的判别准则.通过数值仿真,验证了所給协议的有效性.
关键词:多智能体系统;固定时间;有限时间;平均一致性。
多智能体系统一致性若干问题的研究一、概述在现代科技飞速发展的今天,多智能体系统已成为机器人协作、无人机编队、智能交通等领域中的研究热点。
这类系统由多个智能体组成,每个智能体具备自主决策和协同工作的能力,通过相互间的信息交互和协调,以实现共同的目标。
而在多智能体系统的运作过程中,如何实现各智能体之间的一致性,成为了关键的问题之一。
多智能体系统一致性问题的研究,主要关注如何通过设计合适的分布式控制算法,使得系统中的各个智能体在局部信息交互的基础上,能够实现状态或行为的趋于一致。
这一问题的研究不仅有助于提高系统的协同性能,增强系统的可靠性和鲁棒性,同时也为实际应用提供了理论支持和技术指导。
近年来,随着人工智能技术的不断进步,多智能体系统一致性问题的研究取得了显著的成果。
研究者们提出了各种算法和技术,如基于线性系统的协议设计、基于优化理论的方法、基于博弈论的策略等,以应对不同场景下的一致性需求。
尽管取得了一些进展,但多智能体系统一致性问题仍然面临着诸多挑战。
多智能体系统的复杂性和动态性使得一致性的实现变得尤为困难。
系统中的智能体可能受到各种因素的影响,如通信延迟、噪声干扰、环境变化等,这些因素都可能对一致性的实现产生不利影响。
随着系统规模的扩大,如何设计高效的分布式控制算法,以保证系统的一致性和稳定性,也是一个亟待解决的问题。
本文旨在深入探讨多智能体系统一致性的若干问题,分析现有算法和技术的优缺点,提出新的解决方案和改进措施。
通过本文的研究,我们期望能够为多智能体系统一致性的实现提供更加有效的理论支持和实践指导,推动该领域的研究和应用不断向前发展。
1. 多智能体系统的定义与特点多智能体系统(MultiAgent System, MAS)是由多个具备一定自主性和交互能力的智能体所组成的集合,这些智能体通过相互之间的信息交换和协作,共同解决复杂的问题或完成特定的任务。
每个智能体都可以视为一个独立的计算实体,具备感知、推理、决策和行动的能力,能够在系统中独立操作或与其他智能体进行协同工作。