临近海面空间内多智能体协同任务优化 9787121329920 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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崔亚妮 著

图书标签:

• 多智能体系统
• 协同控制
• 优化算法
• 临近海面空间
• 无人系统
• 任务规划
• 电子工业出版社
• 9787121329920
• 海洋工程
• 人工智能

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121329920

商品编码：29636326276

包装：平装

出版时间：2017-11-01

基本信息

书名：临近海面空间内多智能体协同任务优化

定价：48.00元

作者：崔亚妮

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-11-01

ISBN：9787121329920

字数：

页码：164

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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形成海洋区域信息化、精细化、立体化管理，提高我国海洋安全保障、应急处置、环境监测和海上智能化作业能力，是实现海上丝绸之路经济繁荣稳定的重要保障，是我国建设成为海洋强国，提升负责任大国形象的强大助力。本书是编者在多年从事多智能体协同控制和海洋通信技术研究基础上整理而成，重点介绍了临近海面空间内多智能体通信组网优化方法以及临近海面空间内多智能体协同任务规划方法，为相关领域研究者提供理论指导。

目录

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作者介绍

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任佳简介：男 汉族 34岁，中员。海南大学副教授，博士生导师。长期在电子与通信工程领域从事教学和科研工作。主要研究方向包括人工智能技术和海洋通信技术。研究成果获得海南省科技进步二等奖1次，发表论文25篇，SCI/EI索引16篇，出版专著2部，申报国家发明10项，软件著作权4项。目前承担国家科技合作专项1项、国家自然科学基金2项。

文摘

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序言

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《海上巨擘：智能协同，决胜未来》 内容简介 本书并非关于特定海洋研究或军事行动的学术专著，也非聚焦于某一特定技术的操作指南。相反，它深入探讨的是一个更加宏观且极具前瞻性的领域——在复杂且动态的近海空间，如何构建和实现多智能体系统的协同优化，以应对日益严峻的挑战并捕捉前所未有的机遇。我们将目光投向那片连接陆地与深蓝的广阔区域，那里是人类活动日益频繁、资源开发潜力巨大的同时，也面临着自然环境的复杂多变、潜在风险的层出不穷以及多方利益的交织博弈。 本书旨在为读者勾勒出一幅利用先进智能技术，实现多智能体系统在近海空间高效协同的宏伟蓝图。这里的“近海空间”泛指包括但不限于海岸带、内海、浅水区以及海上平台周边等区域，这些区域的共同特点是地理环境复杂、信息获取存在挑战、环境变化迅速，且往往涉及多个独立但又相互关联的参与者。而“多智能体系统”则涵盖了从无人机、无人船、水下机器人到固定式传感器网络，乃至具备一定决策能力的岸基管理系统等一切能够独立感知、决策和行动的个体。 本书的核心在于“协同优化”。我们所追求的并非个体智能的简单叠加，而是通过精巧的设计和先进的算法，让这些分散在近海空间的智能体能够超越各自的局限，形成一个有机整体，共同完成更为复杂、精细甚至是对抗性的任务。这种协同能够极大地提升任务的效率、可靠性和鲁棒性，甚至实现单体智能体难以企及的目标。 本书将从以下几个关键维度展开论述，为您揭示近海智能协同的无限可能： 一、近海空间的复杂性与挑战： 我们将首先审视近海空间所固有的复杂性。这包括但不限于： 环境的多变性： 海流、潮汐、波浪、风力、能见度等自然因素的瞬息万变，对智能体的运动、感知和通信都提出了严峻考验。 信息的不确定性与稀疏性： 在水下或远距离通信受限的情况下，信息的获取往往不完整、不精确，甚至存在延迟，这给智能体的决策带来了极大的不确定性。 动态性与实时性需求： 许多近海任务，如搜救、溢油监测、海洋生物监测等，都对响应速度和实时性有着极高的要求，要求系统能够快速适应变化。 资源限制： 智能体往往面临续航、载荷、计算能力等方面的限制，如何在有限的资源下最大化任务效能是关键。 多方利益的博弈： 近海空间往往是多方主体活动的区域，如渔业、航运、能源开发、环境保护等，如何实现多方协同并兼顾各方利益，避免冲突，是重要的议题。 二、多智能体系统的构成与能力： 本书将探讨构成多智能体系统的各类智能体，并分析它们在近海空间的应用潜力： 自主水面航行器 (ASV)： 广泛应用于环境监测、水文勘测、通信中继、平台维护等任务，其机动性和续航能力使其成为近海活动的重要平台。 自主水下航行器 (AUV)： 凭借其隐蔽性、高效性和对深海环境的适应性，在海底地形测绘、资源勘探、水下目标搜索、军事侦察等领域发挥着不可替代的作用。 无人机 (UAV)： 提供高空视角，用于广域监控、目标识别、通信覆盖、应急响应等，尤其是在海岸线区域的快速侦察和数据采集方面优势明显。 固定式传感器网络： 部署在关键位置，提供持续、稳定的环境数据，作为其他移动智能体的“眼睛”和“耳朵”，为协同决策提供基础信息。 岸基指挥与控制中心： 作为整个系统的“大脑”，负责任务规划、态势感知、指令下发、数据融合与分析，以及与其他陆地系统的对接。 三、协同优化的关键技术与方法： 本书将重点介绍实现多智能体协同优化的核心技术和方法论，这些内容并非针对具体某个科学分支，而是融汇贯通，强调理论与实践的结合： 分布式决策与控制： 强调如何在不依赖中心化控制的情况下，让各个智能体基于局部信息做出最优决策，并通过局部交互实现全局最优。 信息融合与态势感知： 研究如何有效整合来自不同传感器、不同智能体的信息，构建准确、全面的近海空间态势图，为协同决策提供支撑。 任务分配与编队控制： 探讨如何根据任务需求和智能体能力，动态地将任务分配给合适的智能体，并实现智能体之间的协同运动和有效协作。 通信网络优化： 研究如何在复杂的近海环境中，建立稳定、可靠的通信链路，保证信息的高效传输，支持智能体间的实时交互。 博弈论与多目标优化： 借鉴博弈论的思想，分析多主体之间的交互关系，设计能够应对复杂竞合环境的协同策略；同时，运用多目标优化技术，在多种相互冲突的目标之间找到最优平衡点。 机器学习与人工智能： 探讨如何利用机器学习技术，使智能体能够从经验中学习，适应环境变化，并自主优化协同策略，例如强化学习在复杂任务规划中的应用。 鲁棒性与容错设计： 关注在面对系统故障、通信中断或环境突变时，如何保证整个协同系统的稳定运行，以及如何通过冗余设计和智能重构来提高系统的容错能力。 四、协同优化的应用前景展望： 本书还将展望多智能体协同优化在近海空间广泛的应用前景： 海洋资源的高效勘探与开发： 如海底矿产、油气资源的精准勘测，海洋牧场的智能化管理，海上风电场的运维巡检等。 海洋环境的综合监测与保护： 如海洋溢油的快速响应与追踪，水质、生物多样性的长期监测，非法捕捞的有效遏制等。 海上安全与应急响应： 如海上搜救的协同调度，复杂海域的航行安全保障，反恐与边境巡逻的智能化升级等。 海洋科学研究的深入拓展： 如深海环境的探索，海洋动力学的精确观测，海洋生物行为的精细研究等。 新兴海洋产业的发展： 如海上物流、海洋旅游、海洋空间利用等领域的智能化服务。 本书并非面向特定领域的专业读者，而是旨在为所有对未来海洋发展、人工智能应用以及复杂系统协同感兴趣的读者提供一个全新的视角。 无论您是行业专家、科研人员、工程师，还是对前沿科技充满好奇的学生和爱好者，都能从中获得启发。本书将以清晰的逻辑、生动的案例，为您展现一个智能协同驱动下的近海新纪元，激发您对这一充满无限可能的领域的深入思考与探索。我们相信，通过对智能体协同的深刻理解和有效应用，人类将能更好地开发、利用并保护我们赖以生存的蓝色星球。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受是“体系化”和“前瞻性”。它并没有止步于解决已知的优化问题，而是大胆地探索了未来可能出现的挑战，例如在极端干扰下的信息真空状态下的自组织能力。作者在讨论“可解释性AI”在多智能体决策中的应用时，提出了一种基于因果推断的后验分析方法，试图揭示复杂协同决策背后的“意图”，而不是仅仅观察最终行为。这部分内容非常具有启发性，它将我们从单纯的“黑箱优化”中解放出来，开始关注决策过程的伦理和透明度。阅读过程中，我经常会产生一种“原来还可以这样想”的顿悟感。这本书更像是一份路线图，它清晰地指出了当前研究的边界，并鼓励读者去探索更远的未知领域。对于希望在下一代智能系统领域做出突破性工作的读者来说，这本书绝对是不可或缺的智力投资。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量和排版设计，也体现了出版社的用心。纸张的选择很有质感，长时间阅读下来，眼睛的疲劳感明显减轻。更为重要的是，公式和代码块的排版堪称教科书级别。清晰的上下标、规范的符号定义，这对于阅读数学密集型文献来说至关重要。我特别留意了书中关于“鲁棒性分析”的那一部分，作者采用了一种非对称扰动模型来测试系统的稳定性，这比传统的均匀随机扰动更能反映真实世界中的极端情况。在分析结果时，作者不仅给出了性能下降的量化指标，还深入探讨了导致系统失效的临界条件。这种由表及里的分析深度，让我对“可靠性设计”有了全新的认识。它不再仅仅是一个验收标准，而是在设计之初就需要被嵌入到优化目标中的核心要素。这本书无疑是为那些需要将理论转化为工程实践的工程师和研究人员准备的宝典。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的初衷，是想寻找一套系统性的方法论来指导我目前正在进行的一个无人机集群编队项目。坦白说，市面上的相关书籍往往偏向于某一个单一的算法，比如强化学习或者蚁群优化，但这本书的广度令人印象深刻。它似乎将不同范式下的协同优化思想熔于一炉，尤其是在第三章关于“异构系统集成”的论述，简直是为我目前面临的挑战量身定做。作者没有回避不同智能体能力差异带来的耦合性难题，反而将其视为一个优化的机会，提出了一个“能力加权”的协同框架。这个框架的数学基础非常扎实，推导过程严密，但同时，作者也提供了非常直观的图示来辅助理解那些复杂的张量运算。每当我觉得某个概念过于晦涩时，总能在相邻的图表或小节中找到一个绝佳的类比或简化模型，帮助我迅速抓住核心。这是一种非常高明的教学设计，既满足了专业读者的深度需求，又兼顾了初学者的接受度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，色彩搭配既有科技感又不失稳重，封面的布局清晰，仿佛预示着内页内容的严谨与深刻。初翻几页，就能感受到作者在选题上的独到眼光，显然这不是一本泛泛而谈的入门读物，而是直指前沿难点。我个人尤其关注其中关于“去中心化决策”的章节，作者并未停留在理论的堆砌，而是结合了多个仿真案例，将抽象的算法模型具象化，这一点非常出色。比如，他对于网络拓扑变化下如何保证信息一致性的论述，逻辑链条非常完整，让人在阅读时能跟随作者的思路，逐步深入理解其中的复杂性。书中引用的参考文献也十分新颖，很多都是近两三年国际顶会上的成果，这表明作者的研究是站在学科前沿的，而不是在重复别人走过的老路。读完第一部分，我感觉自己对多智能体系统的实时协同有了更深层次的理解，不再仅仅停留在教科书式的概念层面，而是开始思考如何在实际部署中应对那些“不可控”的环境因素。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格，怎么说呢，有一种古典的严谨美学在里面。它不像市面上很多快餐式的技术书籍那样追求速度和表面的炫酷，而是用一种近乎哲学的深度去剖析问题。在探讨任务分配策略时，作者没有急于抛出最终公式，而是花费大量篇幅去阐述不同约束条件下，目标函数设定背后的博弈论基础。这种细致入微的铺陈，虽然在阅读初期会让人感觉节奏稍慢，但一旦跨过那道理解的门槛，后续的学习就会变得异常顺畅。我发现，作者在处理“资源受限”这一常见难题时，引入了一种基于概率预测的动态规划方法，这在以往我接触的文献中是很少见的。它巧妙地平衡了计算的实时性和决策的准确性，读到这里我甚至忍不住停下来，在草稿纸上推导了一番作者的证明过程。可以说，这本书不仅提供了解决方案，更重要的是，它教会了读者如何“构建”解决复杂问题的思维框架，这才是真正的价值所在。