复杂网络建模与一致性及在多移动智能体中的应用

发布时间：2020-12-13 23:45

　　自1998年的Watts和Strogatz提出“小世界”网络模型,1999年Barabàsi和Albert提出“无标度”网络演化模型以来,复杂网络的研究在实证分析、网络的演化模型、网络的动力学行为和复杂网络理论的应用这四个方面取得了惊人的进展。在机器人及人工智能领域,多移动智能体的协调控制是当前的一个热点问题。受到当前复杂动态网络理论迅速发展的启发,将多移动智能体系统看成一个复杂动态网络,网络中的节点表示智能体,两个节点之间的边表示两智能体之间的协作关系(比如感应关系、通信关系等),节点的动力学特性则表示智能体群运动特性。本文以多移动智能体系统为研究背景,以复杂网络理论为工具,在网络建模、网络的一致性问题等方面展开了研究,本文主要工作如下:受多移动智能体通信网络的启发,提出了一类基于物理位置近邻的演化网络模型。在这些模型的基础上,对这些模型生成的网络的聚类系数、平均路径长度、度分布、对网络延时的鲁棒性和达到一致性所需要的时间等在不同的演化参数下不同的特性作了深入研究。研究表明,随着近邻节点数M的增大,这5个模型产生的网络的聚类系数都急剧减小、一致性问题收敛时间都会变短;对于模型4,它对... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

Internet和WWW网络结构示意图

会相互作用关系；在学术合作网络中，它的节点是科学家，边则表示科学家之间的合作关系 （如合作论文等）；在大规模集成电路中，节点是电子元件，边则是它们之间的信号连线（见图1.2）；在多移动智能体（例如多机器人）组成的复杂网络中，节点是单个的智能体（个体机器人），边则表示各智能体之间的连接关系，比如通信关系，感应关系等。图1.1 Internet和WWW网络结构示意图[2]图1.2 电路连线网络（点为元件，线为元件间的连接导线）[2]（a）某数字电路；（b）某电视机电路。

Konigsberg是东普鲁士 （今俄罗斯）的一个城镇，城中有一条横贯城区的河流，河中有两个岛，两岸和两岛之间共架有7座桥，如图1.3所示。城中的居民经常沿河过桥散步，于是他们提出了一个问题：能否一次走遍7座桥，而每座桥只许通过一次，最后仍回到起始地点。这就是著名的“七桥问题”。这个问题看起来似乎不难，但人们始终没有能找到答案。1736年，大数学家欧拉解决了这个问题。欧拉用抽象分析法将图1.3中被河隔开的陆地看成A、B、C、D四个点，把7座桥表示成7条连接这4个点的线，如图1.3（b）所示。欧拉注意到，每个点如果有进去的边就必须有出来的边，从而每个点连接的边数必须为偶数才能完成一笔画。图1.3（c）的每个点都连接着奇数条边

【参考文献】：
期刊论文
[1]复杂网络上动力系统同步的研究进展Ⅱ——如何提高网络的同步能力[J]. 赵明,周涛,陈关荣,汪秉宏.  物理学进展. 2008(01)
[2]稳定的有领航者的多移动agent群集运动控制[J]. 俞辉,王永骥,程磊.  华中科技大学学报(自然科学版). 2005(08)
[3]复杂网络上动力系统同步的研究进展[J]. 赵明,汪秉宏,蒋品群,周涛.  物理学进展. 2005(03)
[4]基于行为的多移动机器人实时队形保持[J]. 曹志强,张斌,谭民.  高技术通讯. 2001(10)
[5]多移动机器人编队的分布式控制系统[J]. 董胜龙,陈卫东,席裕庚.  机器人. 2000(06)
[6]遗传算法的编码机制研究[J]. 张晓缋,方浩,戴冠中.  信息与控制. 1997(02)



本文编号：2915395