臨近海麵空間內多智能體協同任務優化 崔亞妮 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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崔亞妮 著

圖書標籤:

• 多智能體係統
• 協同控製
• 任務分配
• 優化算法
• 臨近海麵空間
• 無人係統
• 路徑規劃
• 資源調度
• 博弈論
• 智能決策

店鋪： 讀者科技圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121329920

商品編碼：29319339166

包裝：平裝

齣版時間：2017-11-01

基本信息

書名：臨近海麵空間內多智能體協同任務優化

定價：48.00元

作者：崔亞妮

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2017-11-01

ISBN：9787121329920

字數：

頁碼：164

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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形成海洋區域信息化、精細化、立體化管理，提高我國海洋安全保障、應急處置、環境監測和海上智能化作業能力，是實現海上絲綢之路經濟繁榮穩定的重要保障，是我國建設成為海洋強國，提升負責任大國形象的強大助力。本書是編者在多年從事多智能體協同控製和海洋通信技術研究基礎上整理而成，重點介紹瞭臨近海麵空間內多智能體通信組網優化方法以及臨近海麵空間內多智能體協同任務規劃方法，為相關領域研究者提供理論指導。

目錄

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作者介紹

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任佳簡介：男 漢族 34歲，中員。海南大學副教授，博士生導師。長期在電子與通信工程領域從事教學和科研工作。主要研究方嚮包括人工智能技術和海洋通信技術。研究成果獲得海南省科技進步二等奬1次，發錶論文25篇，SCI/EI索引16篇，齣版專著2部，申報國傢發明10項，軟件著作權4項。目前承擔國傢科技閤作專項1項、國傢自然科學基金2項。

文摘

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序言

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《海麵低空協同：多智能體導航與任務調度的前沿探索》 一、 引言 隨著科技的飛速發展，無人係統在軍事、民事領域的應用日益廣泛。尤其在海洋環境，海麵低空空間因其獨特的地理位置和作戰優勢，成為無人機、無人船等智能體執行復雜任務的熱點區域。然而，該區域環境復雜多變，數據通信受限，加之多智能體之間協同交互的內在挑戰，使得在此空間內實現高效、魯棒的協同任務優化成為一個亟待解決的關鍵科學問題。 本書籍《海麵低空協同：多智能體導航與任務調度的前沿探索》正是聚焦於這一前沿領域，深入探討瞭多智能體係統在海麵低空空間內進行協同任務優化所麵臨的挑戰、關鍵技術以及創新解決方案。本書旨在為研究人員、工程師以及相關領域的決策者提供一套係統、深入的理論框架和實踐指導，推動海麵低空多智能體協同技術的發展與應用。 二、 海麵低空空間的多智能體協同挑戰 海麵低空空間相較於陸地或高空環境，呈現齣其獨特的挑戰性： 空間限製與通信瓶頸： 海麵低空區域的物理範圍有限，且海浪、風力等自然因素會對傳感器和通信信號造成乾擾。無人機與無人船之間、以及與地麵控製站之間的通信鏈路可能不穩定，甚至存在盲區，這極大地增加瞭信息傳遞的難度和延遲，對協同的實時性提齣瞭嚴峻考驗。 環境不確定性與動態性： 海洋環境受天氣、潮汐、洋流等多種因素影響，具有高度的不確定性和動態性。風浪、能見度變化、目標動態性等都要求智能體能夠快速感知、適應並作齣決策。 異構智能體協同： 海麵低空協同任務通常涉及不同類型的智能體，例如具備空中優勢的無人機和具備載重能力或續航優勢的無人船。這些異構智能體在動力學模型、傳感能力、執行機構等方麵存在顯著差異，如何有效地整閤它們的優勢，實現無縫協同，是一個復雜的問題。 資源約束與任務分配： 每個智能體都擁有有限的計算能力、能源、載荷等資源。在執行復雜任務時，如何高效地將任務分配給最閤適的智能體，並閤理規劃其資源使用，以達到整體任務的最優性能，是實現協同優化的核心。 安全性與魯棒性： 在執行可能涉及高風險任務（如偵察、搜救、反潛等）時，係統的安全性與魯棒性至關重要。協同算法必須能夠處理個體故障、通信中斷、環境擾動等突發情況，保證整體任務的成功完成，並最大程度地降低潛在風險。 三、 核心理論與技術方法 本書將圍繞上述挑戰，係統闡述支撐海麵低空多智能體協同任務優化的核心理論與技術方法： 1. 多智能體係統建模與通信 動力學建模： 詳細介紹適用於海麵低空環境的無人機和無人船的動力學模型，包括運動學、狀態方程等。強調不同智能體之間的差異性以及如何進行統一或適配的建模。 通信拓撲與協議： 探討在通信受限環境下的分布式通信拓撲設計，如基於鄰域通信、自適應重構通信等。分析和設計適用於海洋環境的魯棒通信協議，研究通信延遲和丟包對協同算法的影響及應對策略。 信息融閤： 研究如何有效地融閤來自不同傳感器（如雷達、聲納、光學相機、GPS等）的信息，以及如何融閤不同智能體的感知信息，構建統一的環境感知模型。 2. 協同任務規劃與調度 任務分解與分配： 引入先進的任務分解方法，將復雜的整體任務分解為可執行的子任務。深入研究基於圖論、博弈論、拍賣機製等多種任務分配算法，實現最優或次優的任務分配策略，考慮智能體的能力、成本、優先級等因素。 路徑規劃與軌跡生成： 針對海麵低空環境的特點，研究多智能體協同的避障路徑規劃算法，包括基於優化的方法（如模型預測控製Mpc）、基於搜索的方法（如A算法的變種）以及基於學習的方法。研究如何生成平滑、高效的協同軌跡，以實現協同避障、協同觀測等目標。 分布式決策與協同控製： 重點研究分布式決策機製，使得智能體能夠無需中心化協調即可自主做齣協同決策。探討基於一緻性算法、分布式模型預測控製（Dmpc）等方法，實現各智能體在信息不完全和通信受限情況下的協同控製。 3. 學習與優化技術在協同中的應用 強化學習（RL）與深度強化學習（DRL）： 探索利用RL/DRL技術訓練智能體在動態、不確定的海麵低空環境中進行自主學習和決策。研究如何設計閤適的奬勵函數，以引導智能體學習高效的協同策略，例如協同避障、協同搜尋、協同目標跟蹤等。 遷移學習與聯邦學習： 針對數據稀缺或模型適應性問題，研究如何利用遷移學習將從模擬環境或相似任務中學到的知識遷移到實際的海麵低空協同場景。探討聯邦學習在保護數據隱私的前提下，實現多個智能體之間的模型協同訓練。 群體智能算法： 應用粒子群優化（Pso）、蟻群優化（AcO）等群體智能算法，解決多智能體路徑規劃、任務調度等優化問題。研究這些算法在分布式場景下的適用性和魯棒性。 4. 魯棒性與適應性設計 故障檢測與容錯控製： 研究智能體內部或通信鏈路的故障檢測方法，並設計相應的容錯控製策略，使得係統能夠在部分智能體失效或通信中斷時，依然能夠完成關鍵任務，或以降級模式繼續運行。 自適應協同： 探討智能體如何根據實時的環境信息、其他智能體的狀態以及任務需求，動態調整其行為和協同策略，以適應不斷變化的海麵低空環境。 安全保障： 考慮協同過程中的安全性問題，如防碰撞、防乾擾、防劫持等，並設計相應的安全機製。 四、 應用前景與未來展望 本書所探討的海麵低空多智能體協同技術，在諸多領域展現齣巨大的應用前景： 海洋環境監測與調查： 多智能體協同可以實現大範圍、高精度的海洋環境監測，包括海況分析、汙染物追蹤、生物多樣性調查等。 海上搜救與應急響應： 在海上事故發生時，多智能體協同可以快速、高效地覆蓋搜救區域，提升搜救效率，最大程度地減少人員傷亡。 海洋資源開發與管理： 在海上油氣勘探、漁業管理、海底管綫巡檢等領域，多智能體協同可以提高作業效率和安全性。 海洋軍事應用： 在海洋偵察、預警、反潛、編隊協同作戰等方麵，海麵低空多智能體協同具有重要的戰略價值。 展望未來，海麵低空多智能體協同技術將繼續朝著智能化、自主化、群體化方嚮發展。深度學習、認知科學、群體行為等領域的最新進展將進一步豐富和完善現有的協同理論與方法。本書的齣版，旨在為這一激動人心的前沿領域的研究與發展奠定堅實的基礎，激發更多創新性的研究思路和技術突破。 五、 結論 《海麵低空協同：多智能體導航與任務調度的前沿探索》一書，係統地梳理瞭海麵低空空間內多智能體協同任務優化的核心理論、關鍵技術以及麵臨的挑戰。通過對建模、規劃、調度、控製、學習及魯棒性等方麵的深入探討，本書為讀者提供瞭一個全麵的視角，以理解和應對這一復雜而重要的科學問題。本書不僅是對現有研究成果的總結，更是對未來發展方嚮的引領，期待能為推動我國海麵低空智能體協同技術的發展做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科技和未來發展抱有濃厚興趣的讀者，這本書的書名立刻抓住瞭我的眼球。“多智能體協同任務優化”聽起來就充滿瞭技術含量和創新性，預示著對復雜係統建模和控製的深入探討。而“臨近海麵空間”這一限定條件，則為整個研究增添瞭一層獨特的應用場景和現實意義。我忍不住去思考，這種技術是否可以應用於海洋環境監測、資源勘探、甚至是海底軍事偵察等領域？書中是否會介紹一些前沿的算法模型，比如強化學習、聯邦學習等，是如何被巧妙地應用於多智能體協同的？我尤其期待能夠瞭解到，在麵對真實世界的復雜乾擾和不確定性時，這些智能體是如何保持高效和魯棒的。

評分☆☆☆☆☆

“臨近海麵空間”這個地理範疇，本身就帶有某種詩意和挑戰。海麵之上，我們有風、有浪，有陽光，有雲層；海麵之下，是未知的深度，是變幻莫測的水壓，是幽暗的深海。而“多智能體協同任務優化”則仿佛是為這個充滿未知和變數的領域注入瞭秩序和效率。我設想，書中可能探討瞭如何在這樣的環境中，構建一個既能適應動態變化，又能保證信息可靠傳輸的通信網絡。多智能體之間的協作，不僅僅是簡單的分工，更可能涉及到高級的博弈論、分布式控製理論，甚至是仿生學的啓示。我希望能夠從中窺探到，人類智慧如何藉助科技的力量，去理解、去利用、去守護這片廣袤的藍色星球。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名相當引人入勝，光是“臨近海麵空間”這幾個字，就勾勒齣一幅廣闊而神秘的圖景。我腦海中立即浮現齣各種畫麵：湛藍的海麵在陽光下波光粼粼，海鷗在低空盤鏇，偶爾還能瞥見水麵下若隱若現的生物。而“多智能體協同任務優化”則注入瞭科技與智慧的元素，讓人不禁聯想到無人機群、水下機器人、或者甚至是某種未來感十足的海洋探測設備，它們如何在復雜的海洋環境中，通過精密的計算和協調，高效地完成預設的任務。想象一下，一群機器人潛入深海，采集數據，或是協同巡邏，監控非法捕撈，又或是參與海難搜救，爭分奪秒。這種場景本身就充滿瞭戲劇性和挑戰性，能夠激發讀者無限的想象力。

評分☆☆☆☆☆

我對於這本書的閱讀期待，很大程度上源於其研究的“多智能體協同”這一概念。在現實世界中，我們已經可以看到很多協同閤作的例子，比如蟻群搬運食物，鳥群遷徙，甚至是人類社會中的團隊協作。但將這種概念延伸到“臨近海麵空間”這樣一個復雜且充滿不確定性的環境中，則顯得尤為睏難。我非常好奇書中是如何設計這些“智能體”的，它們具備怎樣的感知能力？在麵臨海流、風浪、能見度等不利因素時，它們又是如何進行信息交互和決策的？“優化”二字更是點睛之筆，意味著研究不僅僅停留在理論層麵，更注重實際應用的效能提升。是否涉及到瞭某種新的算法？或是對現有算法進行瞭改良，使其更能適應海洋環境的特點？我期待能夠看到一些具體的案例分析，能夠直觀地感受到這種協同優化所帶來的強大力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，給我一種既宏大又精妙的感覺。“臨近海麵空間”本身就包含著豐富的物理和環境維度，從水麵到淺海，每個區域的特性都截然不同，而“多智能體協同任務優化”則像是一位精明的指揮官，調動著一群聰明的“士兵”。我好奇的是，這本書是否會詳細介紹這些“智能體”的設計理念，比如它們的硬件配置、軟件算法，以及它們之間如何建立一個高效的通信和決策機製？“優化”這個詞，更是激發瞭我對效率和效益的想象，是否會通過數學模型，來證明這種協同方式相較於單體智能體或者非協同的群體，能夠帶來顯著的性能提升？我期待書中能夠深入淺齣地解析其中的奧秘，讓我能夠領略到科技在海洋探索領域的無限可能。