[發明專利]異構多智能體的協同控制方法和裝置

在審

• 申請號: 202011591722.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112817230A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 高維金;周宣赤;王政;崔春
• 申請（專利權）人: 北京航天益森風洞工程技術有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05D1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王瓊

本發明實施例公開了一種異構多智能體的協同控制方法和裝置。所述方法包括：針對多個智能體中的各智能體，確定所述各智能體的感知區域以及所述各智能體在所述感知區域的鄰域智能體；基于所述各智能體的在所述感知區域的鄰域智能體的鄰域信息，從所述各智能體的感知區域中選取符合鄰域信息選擇策略的鄰域智能體，作為所述各智能體在感知區域的關鍵智能體；基于所述各智能體在所述感知區域的關鍵智能體，對所述各智能體進行狀態演化。基于該方法和裝置，可以基于多智能體系統中各智能體的鄰域信息選取關鍵智能體進行通信交流，從而提高多智能體系統的收斂速率，或者在保證相同的收斂速率的同時減少多智能體系統的損耗。

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，尤其涉及一種異構多智能體的協同控制方法。

背景技術

隨著新一代信息技術、人工智能技術的發展及應用，智能體，如機器人技術得益于新技術的發展其應用領域更為廣泛，特別是一些重復性勞作、危險、或人類無法進入的特殊場合。

就目前智能體技術水平而言，單智能體在環境信息感知獲取、實時處理及控制能力等方面是有限的，尤其是面對復雜的任務和非結構化環境，其所表現的能力明顯不足，多智能體即可解決上述問題。多智能體系統是計算機科學中的一個比較新的分支，其與人工智能、分布式/并發控制系統等存在密布可分的內在聯系，是一門綜合交叉的研究學科。針對工業化進程中面臨的任務、控制系統復雜化的問題，可以利用多智能體系統理論來解決相應的問題。多智能體在表達實際系統時，通過各智能體間的通訊、合作、協調、調度、管理及控制來表達系統的結構、功能和行為特性。多智能體系統具有自主性，分布性、協調性，并具有自組織能力、學習能力和推理能力。采用多智能體系統解決實際應用問題，具有很強的魯棒性和可靠性，并具有較高的問題求解效率。然而在實際應用中，多智能體是異構的，即多智能體之間的系統動態甚至是狀態空間維度是不同的。比如無人飛行器和地面無人系統，其有效載荷攜帶能力，任務配置能力以及控制和數據采集功能均不相同。即，多智能體系統在功能、結構和應對復雜、未知危險環境和任務時明顯優于單智能體，但同時由于其異構性、復雜性、動態性、耦合性、時變性等因素的增加也給設計和分析帶來了一些問題，因此多智能體的相互協調協作顯得尤為重要。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足之處，提出了一種異構多智能體的協同控制方法，其可以提高多智能體系統的收斂速率，減少多智能體系統的消耗。

本發明的技術解決方案是：

第一方面，本發明提供了一種異構多智能體的協同控制方法，包括：

針對多個智能體中的各智能體，確定所述各智能體的感知區域以及所述各智能體在所述感知區域的鄰域智能體；

基于所述各智能體的在所述感知區域的鄰域智能體的鄰域信息，從所述各智能體的感知區域中選取符合鄰域信息選擇策略的鄰域智能體，作為所述各智能體在感知區域的關鍵智能體；

基于所述各智能體在所述感知區域的關鍵智能體，對所述各智能體進行狀態演化。

優選的是，所述的異構多智能體的協同控制方法中，所述基于所述各智能體的在所述感知區域的鄰域智能體的鄰域信息，從所述各智能體的感知區域中選取符合鄰域信息選擇策略的鄰域智能體，作為所述各智能體在感知區域的關鍵智能體，包括：

以所述各智能體為中心，將所述各智能體的感知區域劃分成多個感知子區域；確定所述各智能體在所述各感知子區域的鄰域智能體；

從所述各智能體的各感知子區域中選取與所述各智能體之間的距離符合設定規則的鄰域智能體，作為所述各智能體在各感知子區域中的關鍵智能體；

所述基于所述各智能體在所述感知區域的關鍵智能體，對所述各智能體進行狀態演化，包括：

基于所述各智能體在所述多個感知子區域的關鍵智能體，對所述各智能體進行狀態演化。