有通訊約束的群集智慧型混雜網路的漸近行為與最佳化設計

《有通訊約束的群集智慧型混雜網路的漸近行為與最佳化設計》是依託華中科技大學，由關治洪擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：有通訊約束的群集智慧型混雜網路的漸近行為與最佳化設計
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：關治洪
• 依託單位：華中科技大學

項目摘要

基於生物智慧型體系統的群體自組織性、可擴展性、局部自治性、湧現性、異質性和混雜性等特點，研究具有通訊約束的群集智慧型混雜網路的漸近演化規律和網路的建模、控制算法與最佳化設計問題，建立相應的理論和方法。根據生物智慧型體系統群集運動的特點，分析典型的群集智慧型混雜網路中的通信約束，建立具有一定普適意義的群集智慧型混雜網路模型。分析不同類型通訊約束影響下群集智慧型混雜網路的各種群集漸近行為，理解和揭示網路的通訊約束與網路群體動力學行為之間的內在聯繫與規律。結合典型的實際人工網路，給出有限通訊資源情況下使網路達到最優運行效果的控制算法與設計。在理論上深刻理解通訊約束對群集智慧型複雜網路漸近行為的影響和作用，在實踐上指導多機器人智慧型系統和多感測器智慧型網路等典型的具有通訊約束的群集智慧型網路系統的設計與實現。

結題摘要

本項目基於生物智慧型體系統的群體自組織性、可擴展性、局部自治性、湧現性、異質性和混雜性等特點，研究了具有通訊約束的群集智慧型混雜網路的漸近演化規律和網路的建模、控制算法與最佳化設計問題。本項目根據生物智慧型體系統群集運動的特點，分析了典型的群集智慧型混雜網路中的通信約束，如網路系統時延和通信時延、量化、噪聲干擾、隨機擾動、參數不確定和通信介質的不可靠等通信約束，對混雜網路一致性和同步的影響，建立了具有一定普適意義的群集智慧型混雜網路模型，如隨機切換、奇異結構、隨機拓撲結構、聯合可達和切換聯合可達領航者、有領航者的牽制控制、廣播Gossip算法等網路模型。分析了不同類型通訊約束影響下群集智慧型混雜網路的各種群集漸近行為，並得到了保證混雜網路漸近行為的各種充分必要條件和充分性準則。藉助反饋控制、脈衝控制、切換控制和混雜控制、採樣控制、量化控制等策略，設計了相應混雜網路一致性算法和同步控制策略。本項目的研究發展了混雜網路群集動力學理論和方法，揭示了網路的通訊約束與網路群體動力學行為之間的內在聯繫與規律。結合典型的實際人工網路，給出了有限通訊資源情況下使網路達到最優運行效果的控制算法與設計。在理論上深刻理解了通訊約束對群集智慧型複雜網路漸近行為的影響和作用，在實踐上指導了多機器人智慧型系統和多感測器智慧型網路等典型的具有通訊約束的群集智慧型網路系統的設計與實現。為設計、改造、管理和套用人工智慧網路提供了理論指導，對解決國防國民經濟建設中複雜環境下網路化多智慧型體系統的協調控制與最佳化設計問題提供了廣闊的套用前景。本項目發表標註論文41篇，其中SCI收入33篇。