[發(fā)明專利]基于邊檢驗(yàn)綜合判定的多Agent系統(tǒng)故障檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910083345.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN109861859B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳琪鋒;李松;劉俊;孟云鶴;韓耀昆;鐘日進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L12/26
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 陳立武

本發(fā)明公開了一種基于邊檢驗(yàn)綜合判定的多Agent系統(tǒng)故障檢測(cè)方法，以多Agent系統(tǒng)中的各個(gè)Agent為頂點(diǎn)，以Agent之間的合作測(cè)量關(guān)系為邊，構(gòu)成邊檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。利用邊屬性與Agent頂點(diǎn)屬性的函數(shù)關(guān)系，基于邊屬性測(cè)量的檢驗(yàn)來檢測(cè)與邊相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)頂點(diǎn)的屬性測(cè)量是否正常。利用網(wǎng)絡(luò)中多邊的檢驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合基于單邊檢驗(yàn)誤報(bào)警率和漏報(bào)警率計(jì)算的多邊檢驗(yàn)結(jié)果條件概率，依據(jù)極大似然原理綜合判定各Agent的故障狀態(tài)。該方法是利用多個(gè)Agent間的合作測(cè)量來印證各Agent本身的屬性測(cè)量是否故障，能夠檢測(cè)出僅靠Agent自身測(cè)量不易檢測(cè)到的故障；其極大似然判定方法比簡(jiǎn)單投票更為準(zhǔn)確；能保證對(duì)數(shù)量少于頂點(diǎn)最小鄰居數(shù)的任意頂點(diǎn)故障可完全檢測(cè)，因此邊屬性測(cè)量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇有明確依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多Agent系統(tǒng)故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種通過多邊檢驗(yàn)的綜合判定來檢測(cè)多Agent系統(tǒng)屬性測(cè)量故障的方法。

背景技術(shù)

多Agent系統(tǒng)是對(duì)通過群體協(xié)同工作來完成任務(wù)的各種分布式系統(tǒng)的統(tǒng)一抽象表述，因其中Agent的具體對(duì)象不同而有很多不同實(shí)例，如無人機(jī)蜂群、衛(wèi)星編隊(duì)、機(jī)器人集群等運(yùn)動(dòng)體集群系統(tǒng)，以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等分布式探測(cè)系統(tǒng)。隨著人工智能、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、器件微型化等技術(shù)的快速發(fā)展，采用大量微小型Agent協(xié)同工作已經(jīng)成為一個(gè)趨勢(shì)，可以帶來性能提升、可靠性增加、適應(yīng)性增強(qiáng)及成本降低等諸多優(yōu)勢(shì)。

Agent對(duì)外界或自身的測(cè)量，是多Agent系統(tǒng)協(xié)同工作的基本條件和形式。當(dāng)Agent的測(cè)量出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)影響群體協(xié)同工作的性能。如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)影響系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)體集群自身定位測(cè)量故障時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)碰撞損毀等災(zāi)難性后果。因此有效檢測(cè)多Agent系統(tǒng)中的Agent測(cè)量故障對(duì)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量、工作可靠性和魯棒性十分重要。

目前，對(duì)于多Agent系統(tǒng)故障檢測(cè)，有各Agent單獨(dú)檢測(cè)自身故障的方法，也有利用多個(gè)Agent間的合作來檢測(cè)Agent故障的方法。微小型運(yùn)動(dòng)體領(lǐng)域，廣泛采用GNSS (全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))測(cè)量運(yùn)動(dòng)體位置。針對(duì)GNSS故障檢測(cè)，當(dāng)前研究或者利用單機(jī)自身測(cè)量從GNSS定位機(jī)理上檢測(cè)故障，或者是與單機(jī)自身其它測(cè)量手段相互印證而檢測(cè)運(yùn)動(dòng)體位置測(cè)量故障。在多Agent合作檢測(cè)故障方面，有的研究利用運(yùn)動(dòng)體Agent對(duì)外部場(chǎng)景的觀測(cè)來檢測(cè)Agent的定位故障，也有研究基于Agent間的相對(duì)測(cè)量來檢測(cè)運(yùn)動(dòng)體Agent的位置或姿態(tài)測(cè)量故障。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)領(lǐng)域，有的研究利用單個(gè)傳感器自身測(cè)量及其時(shí)間相關(guān)性來檢測(cè)故障，也有研究利用多個(gè)傳感器測(cè)量的空間相關(guān)性來檢測(cè)故障。多Agent合作故障檢測(cè)方法，本質(zhì)上是利用不同Agent的測(cè)量與它們之間的相對(duì)或合作測(cè)量來相互印證，因此僅靠一對(duì)兒Agent間的合作檢測(cè)(即單邊檢測(cè)) 僅能夠發(fā)現(xiàn)故障，但是不能識(shí)別故障源。在利用多對(duì)兒Agent合作測(cè)量的綜合(即利用多邊檢測(cè)結(jié)果綜合判定)來識(shí)別故障源中，當(dāng)前的研究都是采用簡(jiǎn)單的少數(shù)服從多數(shù)投票的方法，沒有考慮單邊檢測(cè)中的錯(cuò)誤概率對(duì)多邊綜合判定的定量影響，也沒有考慮合作檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)故障可檢測(cè)性的影響，不能保證對(duì)故障可完全檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于邊檢驗(yàn)綜合判定的多Agent系統(tǒng)故障檢測(cè)方法，依據(jù)邊檢驗(yàn)的誤報(bào)警率和漏報(bào)警率，基于極大似然原理綜合分析識(shí)別故障源Agent，并能根據(jù)預(yù)期故障Agent數(shù)量，確定邊檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)條件，保證對(duì)故障的可完全檢測(cè)性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于邊檢驗(yàn)綜合判定的多 Agent系統(tǒng)故障檢測(cè)方法，包括以下步驟：

1)設(shè)定邊檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

2)設(shè)定故障狀態(tài)初始值；