復(fù)雜多智能體網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制及優(yōu)化研究.pdf

1、復(fù)雜多智能體網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制及優(yōu)化問題是控制領(lǐng)域近來研究的熱點(diǎn)。在一定的條件下，復(fù)雜多智能體網(wǎng)絡(luò)會(huì)涌現(xiàn)出一種群聚漸近行為。這種群聚性質(zhì)在工業(yè)、軍事以及民用等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。網(wǎng)絡(luò)上交通流的傳輸依賴于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?、傳輸介質(zhì)、路由協(xié)議以及智能體的性能等。就復(fù)雜多智能體網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化而言，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上交通流的優(yōu)化傳輸以及如何設(shè)計(jì)合理的具有實(shí)際意義的分布優(yōu)化算法是具有挑戰(zhàn)性的問題。
　　本文在前人已有研究的基礎(chǔ)上，從控制論與優(yōu)化的角度，利用

2、隨機(jī)分析的技術(shù)、代數(shù)圖論與矩陣?yán)碚撘约巴狗治龅姆椒ㄑ芯繌?fù)雜多智能體網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)控制以及優(yōu)化的一些基本問題并得到一些新的研究結(jié)果。
　　建立更具廣泛意義的復(fù)雜多智能體網(wǎng)絡(luò)模型。研究具有時(shí)變時(shí)滯與向量有界非線性的Markov跳不確定性隨機(jī)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的混雜同步控制問題。通過引進(jìn)調(diào)節(jié)參數(shù)，導(dǎo)出一些新的具更少保守性的全局同步的理論判據(jù)。并通過仿真例子檢驗(yàn)理論結(jié)果的有效性。
　　考慮噪聲的乘性效應(yīng)和加性效應(yīng)，研究隨機(jī)多智能體有向網(wǎng)絡(luò)的一致性

3、問題，提出幾乎必然一致性算法，得出一些更具一般化的一致性判據(jù)，且改進(jìn)與延伸文獻(xiàn)中已有的一些相關(guān)結(jié)論。證明所提出的一致性算法的收斂性。給出數(shù)值仿真結(jié)果。
　　研究具有信道噪聲和內(nèi)在非線性的多智能體有向網(wǎng)絡(luò)的一致性問題。提出一致性協(xié)議，利用矩陣變換的方法將原來的多智能體網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為一個(gè)降階的系統(tǒng)。為了衰減噪聲，采用降步長的隨機(jī)近似算法。證明算法的收斂性。通過數(shù)值例子檢驗(yàn)理論結(jié)果。
　　研究異質(zhì)的傳輸網(wǎng)絡(luò)中容量優(yōu)化配置問題。在路由策

4、略和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣o定的情況下，基于M/M/1排隊(duì)論和Karush-Kuhn-Tucker優(yōu)化理論，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要的特征參量―節(jié)點(diǎn)介數(shù)，推導(dǎo)出容量優(yōu)化配置問題的解析解，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的最大化。由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的容量都是有限的，這就會(huì)導(dǎo)致傳輸包的排隊(duì)，因而就產(chǎn)生了傳輸延時(shí)。為了處理網(wǎng)絡(luò)容量與傳輸效率之間的矛盾，本文提出一種優(yōu)化折中的策略。以Barabási-Albert（BA）無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)為例，通過對序參量的仿真比較，驗(yàn)證理論結(jié)果的有效性。

5、
　　研究多智能體有向時(shí)變網(wǎng)絡(luò)上的異步分布約束優(yōu)化問題。通過混合局部投影梯
　　度或次梯度算法與一致性策略，提出部分異步分布優(yōu)化算法。在該算法的實(shí)現(xiàn)中，不要求智能體與鄰居智能體頻繁的交換狀態(tài)信息，而且在繼續(xù)下一次迭代更新的時(shí)候不需要等待，因此，該算法耗能少，適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。在通常的假設(shè)條件下，證明所提出的算法的收斂性。另外，在隨機(jī)的框架中，上述算法被用于求解具異常數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的魯棒回歸估計(jì)問題。