[發(fā)明專利]多智能體系統(tǒng)的資源協(xié)同分配方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011296999.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112288321A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 王曉初;周慶瑞;孫昌浩;邱華鑫;馮宇婷
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06
• 代理公司: 北京善任知識產(chǎn)權代理有限公司 11650
• 代理人: 張振偉

本申請公開了一種多智能體系統(tǒng)的資源協(xié)同分配方法及裝置，所述方法包括：為每個智能體初始化邊界變量，使每個智能體開啟第一迭代過程，所述第一迭代過程包括以下處理至少之一：進行第一鄰居間的交互協(xié)調(diào)、進行更新邊界變量；所述第一迭代過程完成后，將每個智能體將上邊界變量和下邊界變量固定為定值；使每個智能體開啟第二迭代過程，所述第二迭代過程包括以下處理至少之一：監(jiān)視本地資源并更新狀態(tài)標志、計算本地效能對本地資源偏導數(shù)、進行第二鄰居間的交互協(xié)調(diào)、更新本地資源；確定所述第二迭代過程完成，確定資源分配效果滿足系統(tǒng)總體效能最大化的目標。本申請無需智能體具有全局通信能力，依靠鄰居節(jié)點的分布式交互即可實現(xiàn)最優(yōu)資源分配。

技術領域

本申請實施例涉及信號處理技術，尤其涉及一種多智能體系統(tǒng)的資源協(xié)同分配方法及裝置。

背景技術

智能體泛指具有智能的自主體，通常具有計算能力、通信能力、響應能力等功能，常見的智能體包括人造衛(wèi)星、無人機、無人車、智能電器、智能硬件、機電一體化傳感器、貨物倉儲、發(fā)電機等。多個智能體組成的多智能體系統(tǒng)協(xié)同工作可以實現(xiàn)更復雜的任務功能。例如，多個傳感器協(xié)同工作形成的無線傳感器網(wǎng)絡可以實現(xiàn)區(qū)域監(jiān)測覆蓋，多個小孔徑相機協(xié)同工作形成的合成孔徑相機可以實現(xiàn)等效大口徑觀測，多個發(fā)電機協(xié)同工作形成的發(fā)電機組可以實現(xiàn)大功率電能輸出。

多智能體系統(tǒng)的協(xié)同工作過程通常伴隨著資源的流動及分配。由于每個智能體不完全相同，甚至可能性能差異相當巨大，即在給予相同資源的條件下，每個智能體所產(chǎn)生的本地效能是有高有低的。因此，多智能體系統(tǒng)實際應用中需要解決資源協(xié)同分配問題，即解決如何將總量一定的資源合理地分配給多智能體系統(tǒng)的每個智能體，從而使系統(tǒng)總體效能實現(xiàn)最大化的問題。

遺憾的是，由于多智能體的資源分配尚屬前沿技術，并無相關技術可供參考。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請實施例提供一種多智能體系統(tǒng)的資源協(xié)同分配方法及裝置。

根據(jù)本申請的第一方面，提供一種多智能體系統(tǒng)的資源協(xié)同分配方法，包括：

為每個智能體初始化邊界變量，邊界變量至少包括上邊界變量α_i和下邊界變量β_i，其中，i為智能體的編號，α_i和β_i均為實數(shù)；在第t＝0時刻，上邊界變量α_i初始化為下邊界變量β_i初始化為其中，[0]代表變量在t＝0時刻的取值，x_i代表智能體i的本地資源，其取值范圍為a_i≤x_i≤b_i，a_i和b_i分別是資源x_i允許的下限和上限；u_i代表智能體i關于本地資源x_i的效能函數(shù)即u_i＝u_i(x_i)，代表效能函數(shù)u_i對資源x_i的偏導數(shù)，和分別代表豎線左側(cè)變量在x_i＝a_i和x_i＝b_i的值；

使每個智能體開啟第一迭代過程，所述第一迭代過程包括以下處理至少之一：進行第一鄰居間的交互協(xié)調(diào)、進行更新邊界變量；

比較當前時刻k和系統(tǒng)中所有智能體的數(shù)量n的大小，若k+1n，則所述第一迭代過程完成；否則重復所述第一迭代過程；

所述第一迭代過程完成后，將每個智能體將上邊界變量和下邊界變量固定為定值，并分別記為α_i[CONST]和β_i[CONST]；對每個智能體，重置時刻標簽令k＝0，根據(jù)輸入條件初始化本地資源x_i，即令x_i[0]等于輸入條件中智能體i初始資源的數(shù)值；