《多智慧型體系統演化動力學分析》是依託北京大學，由楚天廣擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多智慧型體系統演化動力學分析
- 項目負責人：楚天廣
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多智慧型體系統為研究複雜集體行為提供了一個有效的概念模型，是國際上的研究熱點。目前普遍採用的基於局部平均規則的多智慧型體系統模型，無法描述複雜系統演化的多樣性；基於相互作用勢的多智慧型體系統模型，也難以產生複雜系統中常見的分簇和分層等多尺度集體行為。為了克服這些困難，本項目將討論建立基於局部信息、但不以局部平均算法作為個體狀態更新規則的多智慧型體系統模型，用以探索現實中集體行為多樣性的機理，分析不同的集體行為產生的條件，尋求有關控制參數，探討對集體行為演化過程的調控方法；建立具有多極相互作用勢的智慧型體系統模型，分析由勢函式控制參量變化引起的多智慧型體系統中的分簇現象和由此產生的系統層級結構，確定描述分簇和分層結構的特徵量以及相應的控制參數，探討利用勢函式控制參量對多智慧型體系統複雜行為進行調控的途徑；研究上述多智慧型體系統模型中平衡的演化和穩定性問題。有關研究進展將進一步豐富現代控制理論的內容。
結題摘要
本項目研究多智慧型體系統的演化動力學建模與分析問題，著重探討集體行為多樣性的演化機理和調控方法。對於多智慧型體系統在非局部平均規則下的動態行為分析問題，根據自然選擇原理引入個體適應度指標和粒子群最佳化算法建立個體相互作用規則，針對幾種典型的複雜網路結構，討論了集體合作行為的演化特徵和參數條件。對於一類多智慧型體系統的穩態構型幾何特徵估計問題，提出了基於系統最小勢能尺度變換的估計方法，在常見的穩態分布統計假設條件下，可以計算得到穩態構型的直徑和相鄰個體之間的平均距離。對於群體的多尺度聚集和分簇動力學問題，在傳統的基於長程吸引短程排斥作用勢的系統模型中，進一步引入高斯型中程排斥機制，實現了穩態構型的分裂和分簇聚集，給出了簇平均直徑和簇間平均距離與高斯排斥作用參數的依賴關係。在周期高斯排斥作用情況下，發現了級聯分簇現象。對於衝突環境中群體的合作演化和穩定性問題，利用達爾文動力學研究了決策模型非線性特性對合作演化的影響，分析了群體規模和個體策略在自適應演化空間中的動力學行為，揭示了線性模型中演化穩定策略的脆弱性和非線性模型中演化穩定策略的魯棒性。此外，還討論了分組遷移、一致懲罰、以及強互惠等機制對群體系統集體行為的影響等問題。有關結果對於認識和套用多智慧型體系統演化動力學具有基本的意義。
