具有不確定性的多自主體網路的多協同性研究

《具有不確定性的多自主體網路的多協同性研究》是依託中南財經政法大學，由李娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：具有不確定性的多自主體網路的多協同性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李娟
• 依託單位：中南財經政法大學

項目摘要

多自主體網路因其良好的分散式協調性能在國防建設、經濟發展、空間探測等領域發揮著重要作用。網路的協調行為往往不單一而具有多樣性，與單一的協調目標相比，多協同性更為普遍也更具套用價值。網路在協調演化中不可避免地受到個體故障、通信失效、外部攻擊等不確定狀況的影響，導致性能下降。基於實際網路不確定狀況的存在，本項目擬研究具有不確定性的多自主體網路的多協同性問題，包括建立具有節點動態參量、時空環境不確定性的網路模型，設計傳輸協定，分析網路實現多協同時網路結構、動態參量、不確定量之間的關係；擬針對網路拓撲結構和通信的不確定性，設計帶有不確定性的網路傳輸協定，研究多自主體網路達到多協同時協定參量應具備的條件，揭示多協同與自主體初始狀態、網路拓撲、傳輸協定之間的關係。本項目的研究將為未來複雜時空環境下聯合作戰、智慧型交通系統、太空探測多機器群的開發、設計與套用提供理論與方法上的指導。

結題摘要

三年來，本項目組成員按計畫開展了該項目的研究，完成了計畫預期的研究任務，取得了預期的研究成果。本項目以具有不確定性特徵的多自主體網路為對象，建立了多自主體網路的動態模型，設計了適當的傳輸協定，研究網路的多協調性，揭示了網路實現多協調性的內在規律。具體包括，考慮含有虛擬領隊的多自主體網路，當領隊動態不確定，狀態信息時變時，設計了分散式控制協定，實現了多自主體網路的蜂擁控制；考慮具有不確定非線性動態特性和外部干擾的異質多自主體網路，設計了一個分散式脈衝控制協定， 研究了網路的多追蹤問題；考慮到受到不確定的外部環境干擾的多自主體網路，為了抑制不確定的外部擾動，採用了基於干擾觀測器的控制方法，提出了一種狀態反饋控制協定和一種輸出反饋控制協定，分析並得了網路實現包含控制的條件。此外，我們提出一類具有非單調發生率的時滯隨機傳染病模型，運用李雅普諾夫方法等證明該模型具有唯一正全局解，並得到了相應確定模型地方病平衡點在隨機擾動下的漸進性。我們還構建了一個時延耦合的Hub狀基因調控網路，並研究了其局部穩定性和分岔行為。數值仿真證實了上述結果的正確性。項目的研究成果對於認識實際中具有不確定性的多自主體網路的演化規律具有理論意義和實用價值。項目組在國內外刊物上發表或線上發表論文共 6 篇,其中SCI源刊5篇(如Nonlinear Dynamics、International Journal of Robust and Nonlinear Control、 Journal of the Franklin Institute等)。