脉冲控制下基于合作机制的多智能体系统分组一致性研究

针对在脉冲控制下非线性多智能体系统的分组一致性协同控制问题,本文基于复杂系统中智能体间的合作机制,提出了一种新颖的具有领导-跟随网络的分组一致性控制协议.该协议控制智能体仅在脉冲时刻接收来自邻居节点的信息并更新自己的状态,减少智能体因持续接收邻居信息更新自己状态而造成的网络开销.针对不同组之间智能体的信息交互,该协议具有防止组间干扰的机制,降低了不同组之间的通信干扰,提高系统鲁棒性.此外,本文还介绍了一种适用于非线性系统的方案,增强协议的适应性.基于实现分组一致性条件,构建了多智能体系统的动力学模型,并进行了协议的详细设计和理论推导.最后,通过仿真验证了协议的正确性和有效性.     

一种具有非线性动力学模型的智能电网快速分布式控制

将储能技术作为新兴调节功率的手段引入智能电网,为保障电网平稳运行提供新的思路.考虑到电力系统的暂态稳定问题与蜂拥控制问题的相似性,针对电力系统遭遇故障后恢复暂态稳定的控制问题,提出一种新的基于蜂拥算法的非线性分布式控制方案,该方案利用电机动力学方程中非线性项与系统频率之间的关系,引入系统状态反馈项以加快系统恢复暂态稳定性,通过外部储能设备对系统故障实施控制.最后,将该控制器应用在IEEE新英格兰39节点电力系统模型中,仿真结果验证了该控制器具有快速性、可实施性,并进一步验证了所设计的控制器在储能设备低容量条件下的有效性.     

基于信息价值链的多粒度信息交互网络模型建模方法

由于复杂系统的信息化,其组分间的信息交互关系变得更为复杂并在系统内部出现了信息的链式运动。针对这种情况,提出基于信息价值链的多粒度信息交互网络模型建模方法。该方法通过粗粒度信息交互网络模型建模和细粒度信息交互网络模型建模两个阶段,对复杂系统内部组分间的信息交互关系和信息链式运动建模。实验结果表明,该建模方法可以定量描述复杂系统内部各组分的信息交互关系和信息链式运动,为研究复杂系统中如何利用信息创造价值奠定了基础。     

煤矿信息物理融合系统架构及其感控节点研究

为解决煤矿安全生产各子系统间无法信息共享、协同控制的问题,提出了一种煤矿信息物理融合系统体系架构。该系统由感知执行层、网络传输层、认知处理层和应用控制层组成:感知执行层通过感控节点实现对"人、机、物、环"的泛在感知和控制;网络传输层通过主干网络和子网络相结合、有线网络和无线网络相结合的方式来实现信息可靠、有效传输;认知处理层由大量分布式计算设备组成,实现信息融合与分析、数据挖掘与大数据分析;应用控制层为用户提供沟通的操作界面,实现对煤矿各环节的集中监视和协同控制。针对煤矿信息物理融合系统中感控节点特性,采用BDI模型对感控节点进行建模:用信念、目标、规划来描述感控节点的自治状态、自治控制和自治行为;根据感知事件和信念库进行推理,生成若干目标并进行分配,再由当前的信念和规划库刷新规划,执行相应的行为并修正信念和目标。     

基于多智能体的多机器人网络控制体系

按照共享控制模式建立基于多智能体的多机器人遥操作系统网络控制体系。设计了具有感知、决策和交互等公共属性的智能体模块化层次结构，给出了各模块的功能描述，阐明了多个智能体之间的交互特性。在此基础上，实现了融合多层分布式黑板模型和智能体节点的多机器人网络遥操作控制体系结构。最后实验测试了状态推理智能体的激活状态，验证了多智能体结构框架下网络遥操作控制体系的有效性。     

石化行业智能工厂信息模型研究与设计

智能制造的核心是构建基于模型的企业。信息模型是对物理对象的数字化,可反映实际物理对象和数据的关系,能够解决信息空间与物理空间之间异构数据及异构网络互联互通、异构集成、互操作的问题,为实现各个环节的深度融合打通交互通道提供重要保障。石化行业智能工厂信息模型是石化智能工厂及其中各元素的描述信息与实时状态的数字化表述,是石化智能工厂建模、工厂设计应用的基础,也可以作为石化智能工厂更进一步数据交换标准的基础。此外,石化行业智能工厂信息模型支撑石化行业信息物理系统(CyberPhysical Systems,CPS)信息虚体的搭建。本文结合石化行业特点,建立了石化行业智能工厂信息模型,定义了石化行业智能工厂信息模型组成、属性,以及模型要素之间的关系,并介绍了工厂信息模型在石化行业中的实现及应用情况。     

交互关系超图卷积模型的双人交互行为识别

为提高学校、商场等公共场所的安全性,实现对监控视频中的偷窃、抢劫和打架斗殴等异常双人交互行为的自动识别,针对现有基于关节点数据的行为识别方法在图的创建中忽略了2个人之间的交互信息,且忽略了单人非自然连接关节点间的交互关系的问题,提出一种基于交互关系超图卷积模型用于双人交互行为的建模与识别。首先针对每一帧的关节点数据构建对应的单人超图以及双人交互关系图,其中超图同时使多个非自然连接节点信息互通,交互关系图强调节点间交互强度。将以上构建的图模型送入时空图卷积对空间和时间信息分别建模,最后通过SoftMax分类器得到识别结果。该算法框架的优势是在图的构建过程中加强考虑双人的交互关系、非自然连接点间结构关系以及四肢灵活的运动特征。在NTU数据集上的测试表明,该算法得到了97.36%的正确识别率,该网络模型提高了双人交互行为特征的表征能力,取得了比现有模型更好的识别效果。     

智能电网的安全可控性

计算机与信息技术在电力系统中的广泛应用提高了电网的自动化、智能化水平,同时也将传统IT领域的众多安全隐患引入了电网。智能电网是社会域、信息域、物理域多域交互、渗透形成的大规模新型融合网络,其安全威胁具有多域渗透、跨域攻击的特点。文中描述了智能电网基本安全需求及其与传统IT安全需求的不同;分析了智能电网中多域渗透攻击并且对信息-物理安全威胁进行分类;基于分域防护、多域协同、边界防护的思想提出了智能电网多域协同安全防护模型。     

智能体对手建模研究进展

智能体是人工智能领域的一个核心术语。近年来,智能体技术在自动无人驾驶、机器人系统、 电子商务、传感网络、智能游戏等方面得到了广泛研究与应用。随着系统复杂性的增加,关于智能体的研究重 心由对单个智能体的研究转变为智能体间交互的研究。多个智能体交互场景中,智能体对其他智能体决策行为 的推理能力是非常重要的一个方面,通常可以通过构建参与交互的其他智能体的模型,即对手建模来实现。对 手建模有助于对其他智能体的动作、目标、信念等进行推理、分析和预测,进而实现决策优化。为此,重点关 注智能体对手建模研究,展开介绍关于智能体动作预测、偏好预测、信念预测、类型预测等方面的对手建模 技术,对其中的优缺点进行讨论和分析,并对手建模技术当前面临的一些开放问题进行总结,探讨未来可能 的研究和发展方向。     

基于信任的网络群体异常行为发现

现今大规模网络群体异常事件往往由多个复杂安全事件融合,且这些安全事件之间隐藏着社会化利益与联系,表现出典型的群体性与控制性.对恶意网络群体事件的感知与响应是网络安全管理的重要任务之一.传统的异常检测机制与基于偶图模型的群体异常行为发现方法均未深入分析这些恶意网络行为潜在的社会化关系,且没有考虑交互过程对节点关系的影响.基于此,文中提出一种基于信任的网络群体异常行为发现模型.该模型首先使用网络交互拓扑信息建立网络节点间的信任矩阵;进而结合直接信任度和相关信任度计算网络节点间的相似度,并通过松弛谱聚类算法中的约束条件,增强类数目的自动识别能力,提高节点聚类准确性.实验表明该模型交互能够有效感知网络中的分布式拒绝服务攻击、蠕虫与僵尸网络的异常行为,并对潜伏期内的安全事件行为有较高识别度,同时比基于偶图的行为分类模型具有更高的准确性.