臨近海麵空間內多智能體協同任務優化9787121329920 電子工業齣版社 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
• 電子工業齣版社
• 崔亞妮
• 9787121329920
• 海洋工程

店鋪： 悟元圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121329920

商品編碼：29400974106

包裝：平裝

齣版時間：2017-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	臨近海麵空間內多智能體協同任務優化
作者	崔亞妮
定價	48.00元
齣版社	電子工業齣版社
ISBN	9787121329920
齣版日期	2017-11-01
字數
頁碼	164
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

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。

作者簡介

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。

目錄

目 錄 目 錄 I 圖目錄 I 錶目錄 I 章 臨近海麵空間多智能體協同技術 1 1．1 海洋智能裝備應用前景 1 1．2 多智能體協同技術研究進展 3 1．2．1 海洋智能裝備 3 1．2．2 多智能體協同任務規劃 6 1．2．3 多智能體通信組網優化 12 1．3 臨近海麵空間內多智能體協同關鍵問題 13 1．4 本書主要內容 16 1．4．1 海上多智能體編隊編成 16 1．4．2 海上多智能體通信網絡拓撲優化控製 16 1．4．3 基於時間窗口機製的集中式任務規劃 17 1．4．4 基於任務一緻性的分布式任務規劃 17 1．5 本書組織結構 18 第2章 無人水麵艇技術 20 2．1 引言 20 2．2 早期USV的應用 20 2．3 現代USV的原型-貓頭鷹係列 23 2．4 現代USV技術發展 25 2．4．1 軍用USV技術發展 25 2．4．2 民用USV技術發展 37 2．5 本章小結 42 第3章 海上多智能體編隊編成 43 3．1 引言 43 3．2 編隊編成問題描述 43 3．2．1 編隊編成基本原則 43 3．2．2 編隊編成問題描述 44 3．3 海上多智能體編隊編成模型 44 3．3．1 編隊任務執行效能 44 3．3．2 編隊編成模型 47 3．4 基於DNBPSO的海上多智能體編隊編成算法 48 3．4．1 粒子群優化算法描述 48 3．4．2 DNBPSO算法描述 51 3．4．3 基於DNBPSO的海上多智能體編隊編成算法描述 53 3．4．4 基於DNBPSO的海上多智能體編隊編成算法實現 55 3．5 仿真實驗與分析 56 3．5．1 實驗環境與條件假設 56 3．5．2 仿真實驗與結果分析 58 3．6 本章小結 60 第4章 海上多智能體通信網絡拓撲優化控製 61 4．1 引言 61 4．2 海上無綫電波傳播模型 61 4．2．1 海上無綫電波傳播環境 62 4．2．2 海上無綫電波傳播損耗預測模型 62 4．3 網絡拓撲優化控製模型 65 4．3．1 鏈路通信質量模型 66 4．3．2 網絡連接收益模型 66 4．3．3 網絡連接成本模型 67 4．4 基於DPSO的海上多智能體通信網絡拓撲優化控製算法 68 4．4．1 基於DPSO的海上多智能體通信網絡拓撲優化控製算法描述 68 4．4．2 基於DPSO的海上多智能體通信網絡拓撲優化控製算法實現 70 4．5 基於EM-DPSO的海上多智能體通信網絡拓撲優化控製算法 72 4．5．1 基於EM-DPSO的海上多智能體通信網絡拓撲優化控製算法描述 72 4．5．2 基於EM-DPSO的海上多智能體通信網絡拓撲優化控製算法實現 74 4．5．3 基於EM-DPSO的海上多智能體通信網絡拓撲優化控製算法復雜度分析 76 4．6 仿真實驗與分析 77 4．6．1 實驗環境與條件假設 77 4．6．2 仿真實驗與結果分析 78 4．7 本章小結 81 第5章 海上多智能體協同打擊時敏目標集中式任務規劃 82 5．1 引言 82 5．2 協同打擊時敏目標問題描述 82 5．3 協同打擊時敏目標集中式任務規劃算法 83 5．3．1 集中式任務分配 83 5．3．2 在綫路徑規劃 87 5．3．3 集中式任務規劃算法實現 89 5．4 仿真實驗與分析 91 5．4．1 實驗環境與條件假設 91 5．4．2 仿真與分析 92 5．5 本章小結 97 第6章 海上多智能體協同目標跟蹤分布式任務規劃 98 6．1 引言 98 6．2 協同目標跟蹤問題描述 99 6．2．1 通信決策 99 6．2．2 動態任務分配 100 6．2．3 跟蹤路徑規劃 100 6．3 通信決策機製 100 6．4 協同目標跟蹤分布式任務規劃算法 101 6．4．1 分布式動態任務分配 101 6．4．2 跟蹤路徑在綫規劃 104 6．4．3 分布式任務規劃算法實現 105 6．5 仿真實驗與分析 107 6．5．1 實驗環境與條件假設 107 6．5．2 仿真與分析 107 6．6 本章小結 115 參考文獻 117

編輯推薦

文摘

序言

《深藍之翼：海麵智能體協同策略研究》 一、 引言 在廣闊無垠的海洋與天空交界之處，存在著一片充滿挑戰與機遇的特殊空間——臨近海麵空間。這片區域不僅是人類活動日益頻繁的舞颱，更是未來軍事、民用探測、環境監測、資源開發等領域的核心地帶。然而，該空間環境的復雜性、多變性以及固有的不確定性，使得單一智能體的獨立行動難以應對層齣不窮的各類任務。如何有效整閤和調度多個智能體，使其協同作戰，最大化整體效能，成為當前研究的焦點和難點。 本書《深藍之翼：海麵智能體協同策略研究》正是聚焦於這一前沿課題，深入探討在臨近海麵空間內，如何通過設計和實現高效的多智能體協同任務優化策略，以應對日益復雜的海麵及海麵以上環境下的各類挑戰。本書旨在為相關領域的研究人員、工程師以及決策者提供一套係統性的理論框架、先進的算法模型和實用的技術指導，以期推動海麵智能體應用的發展邁上新颱階。 二、 研究背景與意義 1. 臨近海麵空間的獨特性： 環境復雜性： 臨近海麵空間集海洋、大氣、水汽、鹽霧、浪湧、風力、氣溫、濕度等多種物理環境因素於一體，且這些因素相互交織，動態變化。例如，海霧會嚴重影響傳感器探測能力，波浪會影響水麵和低空平颱的穩定性，風力會影響飛行和航行軌跡。 動態與不確定性： 海麵環境的動態性體現在天氣條件、海況變化、目標移動等方麵。不確定性則源於傳感器噪聲、通信延遲、模型誤差、甚至敵方意圖的未知。這些因素使得任務規劃和執行麵臨極大的挑戰。 多維度交互： 該空間涉及水麵（船舶、潛航器）、低空（無人機、直升機）、海麵以上（高空探測器）等多個維度，各維度平颱具備不同的性能、優勢與劣勢，需要協同配閤纔能實現最優覆蓋和任務執行。 2. 多智能體協同的必然性： 任務需求的提升： 麵對日益復雜的監測、搜索、救援、巡邏、反恐等任務，單一智能體往往力不從心，無法在時效性、覆蓋範圍、信息精度、抗乾擾能力等方麵達到要求。 資源配置的優化： 通過多智能體協同，可以根據任務需求和智能體能力，動態、閤理地分配資源，避免重復勞動，提高資源利用率。 魯棒性與容錯性增強： 當部分智能體失效或遇到乾擾時，其他智能體能夠及時接替，保證任務的連續性，大大提升係統的魯棒性和容錯性。 信息融閤的優勢： 不同類型的智能體可以搭載不同的傳感器，獲取不同類型的數據。通過協同，可以實現多源信息的融閤，提高態勢感知能力和決策的準確性。 3. 研究的理論與實踐價值： 理論層麵： 本書將為多智能體協同控製、任務規劃、路徑規劃、資源分配等領域提供新的理論視角和算法工具，推動相關理論研究的深入發展。 實踐層麵： 成功實現臨近海麵空間的多智能體協同任務優化，將顯著提升海上執法、海事搜救、海洋資源勘探、環境監測、島礁防禦、反潛作戰等領域的現代化水平，具有重要的軍事和經濟意義。 三、 內容概述 本書圍繞“臨近海麵空間”、“多智能體協同”、“任務優化”這三個核心要素，展開係統性的研究。全書共分為若乾章節，結構清晰，邏輯嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎理論到關鍵技術，再到應用展望的各個環節。 第一部分：基礎理論與模型構建 第一章：臨近海麵空間環境建模與分析： 詳細介紹臨近海麵空間的物理特性、環境變化規律，以及相關的數學模型，包括風浪流模型、氣象模型、通信信道模型等。重點分析環境因素對智能體行為的影響，為後續的協同策略設計奠定基礎。 第二章：多智能體係統基礎理論： 闡述多智能體係統的基本概念、通信機製、感知模型、決策機製以及分布式控製理論。介紹不同類型的智能體（如水麵艦艇、無人艇、無人機、水下航行器）及其在臨近海麵空間的應用潛力。 第三章：任務建模與需求分析： 對臨近海麵空間可能遇到的各類典型任務進行細緻的建模，例如搜索偵察、目標跟蹤、區域巡邏、應急響應、物資投送等。分析任務在時間、空間、精度、資源等方麵的需求，為任務分配和優化提供依據。 第二部分：核心技術與協同策略 第四章：多智能體協同任務分配優化： 重點研究如何根據不同智能體的能力、任務的優先級和時限要求，設計高效的任務分配算法。包括集中式、分布式以及混閤式任務分配方法，以及考慮動態任務更新和不確定性下的魯棒任務分配。 第五章：多智能體協同路徑規劃與編隊控製： 探討在復雜的臨近海麵環境中，如何為多個智能體規劃最優的聯閤路徑，以規避障礙、躲避危險、協同觀測或執行任務。研究基於通信約束和避碰約束的編隊保持與變換策略，確保協同的有效性和安全性。 第六章：信息感知與融閤在協同中的作用： 分析不同傳感器在臨近海麵空間的應用特點，研究如何實現多智能體之間感知信息的共享與融閤。探討利用融閤信息提升態勢感知能力，為協同決策提供更準確的輸入。 第七章：分布式協同決策與資源管理： 針對多智能體係統缺乏中心控製的特點，研究分布式協同決策機製。包括基於博弈論、強化學習、群體智能等方法的決策模型，以及如何動態管理和調度智能體資源，以應對突發情況和資源受限的挑戰。 第八章：通信網絡與容錯機製設計： 重點研究在復雜海洋環境下，多智能體之間的通信問題。設計魯棒的通信協議，並研究在通信受限或中斷情況下的局部協同策略。同時，探討容錯機製，確保在部分智能體失效時，整體任務仍能有效執行。 第三部分：仿真驗證與應用展望 第九章：仿真平颱搭建與實驗設計： 介紹如何搭建逼真的臨近海麵空間多智能體協同仿真平颱，並針對書中所提齣的各項優化策略，設計詳細的仿真實驗方案。 第十章：仿真結果分析與性能評估： 對仿真實驗結果進行深入分析，通過量化指標評估所提協同策略的有效性、魯棒性、效率和資源利用率。與現有方法進行對比，驗證其優越性。 第十一章：典型應用場景與未來發展： 結閤實際應用需求，探討本書研究成果在海上搜救、海洋環境監測、島礁安全巡邏、水下資源勘探、反恐維穩等具體場景中的應用前景。對未來多智能體協同技術在臨近海麵空間的發展趨勢進行展望，指齣尚待解決的問題和研究方嚮。 四、 創新點與特色 1. 聚焦特定空間： 區彆於其他通用性多智能體研究，本書將研究的重點精確鎖定在“臨近海麵空間”，深入分析該空間環境的特殊性和復雜性，並據此設計專屬的協同策略。 2. 係統性與全麵性： 本書構建瞭一個從環境建模、任務定義，到核心協同技術，再到仿真驗證與應用展望的完整研究體係，力求全麵覆蓋臨近海麵空間多智能體協同任務優化的關鍵環節。 3. 理論與實踐結閤： 在深入闡述理論模型的同時，本書強調仿真驗證，並通過典型應用場景的分析，使其研究成果更具實踐指導意義。 4. 算法的創新性： 書中提齣的任務分配、路徑規劃、編隊控製、協同決策等算法，將融閤多種先進技術，如深度強化學習、聯邦學習、蟻群優化、粒子群優化等，力求在效率、魯棒性和適應性上實現突破。 5. 多學科交叉： 本書的研究融閤瞭控製理論、人工智能、運籌學、海洋學、通信技術等多個學科的知識，體現瞭跨學科研究的特點。 五、 結論 《深藍之翼：海麵智能體協同策略研究》不僅是對當前臨近海麵空間多智能體協同技術研究的一次係統性總結，更是一次前瞻性的探索。本書希望通過嚴謹的理論推導、創新的算法設計以及詳實的仿真驗證，為構建智能化、高效化、協同化的海麵應用體係提供堅實的技術支撐，為人類在藍色星球的活動範圍拓展和安全保障貢獻力量。讀者將能從中獲得關於如何駕馭這片特殊空間，讓智能體成為我們值得信賴的“深藍之翼”的深刻洞見。

評分☆☆☆☆☆

看到《臨近海麵空間內多智能體協同任務優化》這個書名，立刻聯想到的是未來海洋探索和管理的宏偉圖景。海麵空間，尤其是靠近海麵的區域，是一個充滿挑戰但又極具價值的活動區域。從科學研究、環境保護到海上搜救、資源開發，都需要大量的自主設備協同作業。這本書的主題“多智能體協同任務優化”恰好點齣瞭解決這些挑戰的關鍵。我非常好奇作者是如何在理論層麵構建齣多智能體協同的數學模型，以及如何設計齣能夠應對海麵復雜動態環境的優化算法。想想看，當成百上韆個無人機、無人船、甚至水下機器人同時在海麵上執行一項復雜的任務，它們之間如何進行信息交換，如何避免碰撞，如何根據實時變化的任務需求調整策略，這些都是非常吸引我的地方。書中會不會提供一些具體的協同策略，比如基於博弈論的決策方法，或者利用分布式機器學習來達到自適應的優化。這本書的齣現，預示著我們正在逐步邁嚮一個由高度智能化的自主係統主導的海洋應用時代，這無疑令人激動。

評分☆☆☆☆☆

我最近對人工智能和機器人技術在復雜環境下的應用非常感興趣，而《臨近海麵空間內多智能體協同任務優化》這本書恰好觸及瞭我的關注點。尤其是“臨近海麵空間”這個提法，一下子就抓住瞭我的眼球。我設想的是，在廣闊無垠的海洋上，由一群智能化的機器人，比如無人機、無人船，甚至是水下機器人，協同工作，執行各種復雜任務。想象一下，在海上進行大範圍的科學考察，或者在災難發生後，多颱無人設備協同搜救，這都需要非常高效、智能的協同機製。書中“多智能體協同任務優化”這一點，更是讓我對書中內容充滿瞭好奇。這不僅僅是簡單的任務分配，而是涉及到如何在動態變化的環境中，讓每個智能體都做齣最優的決策，並且與其他智能體保持良好的通信和協調，最終以最高的效率完成整體任務。我好奇書中是如何處理這種復雜性的，是否會涉及一些先進的算法，比如強化學習、群體智能，或者是在通信受限情況下的分布式優化方法。這本書的標題就預示著它將深入探討這些前沿技術，並將其應用於一個極具挑戰性的實際場景，這讓我非常期待閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本《臨近海麵空間內多智能體協同任務優化》引起我關注的，是它所探討的“多智能體協同”這一核心概念，以及其在“臨近海麵空間”這一特定場景下的應用。在當下人工智能技術蓬勃發展的浪潮中，多智能體的協同無疑是實現大規模、復雜任務的關鍵。而將這一概念聚焦於“臨近海麵空間”，則賦予瞭它更為具體的現實意義和挑戰。海麵空間，特彆是臨近海麵，是一個充滿動態性和不確定性的環境。波浪、風力、潮汐等自然因素，以及潛在的通信障礙，都使得在此環境中進行多智能體的協同任務變得異常睏難。書中提到的“任務優化”，更是讓人聯想到如何在這種復雜的背景下，設計齣能夠最大限度地提高效率、降低成本、確保安全，並達成最優結果的策略。例如，在海洋搜救任務中，如何讓多架無人機和無人船協同搜索，在最短的時間內找到目標；抑或是在海洋資源勘探中，如何讓多個傳感器節點以最佳的方式覆蓋區域，獲取最全麵的數據。這不僅僅是理論上的推演，更需要深厚的工程實踐和嚴謹的數學模型支持。我非常期待書中能提供一些關於智能體間通信協議、協同決策機製、以及任務分配與重規劃的詳細闡述，希望能從中學習到如何應對這些實際挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目《臨近海麵空間內多智能體協同任務優化》有一種非常紮實的學術氣息，同時也暗示著它所研究的課題具有很強的實用性和前瞻性。我作為一個對智能係統在極端環境中應用感興趣的讀者，特彆被“臨近海麵空間”這個場景所吸引。這片區域往往伴隨著復雜的物理環境，如海浪、風力、水流等，對任何自主設備的運行都構成嚴峻的挑戰。而“多智能體協同”則意味著書中將探討如何讓多個獨立的智能體，通過相互協作，共同完成一個預定的任務。這其中的“任務優化”更是關鍵，意味著需要設計齣高效的算法，來協調這些智能體的行動，以達到最佳的整體性能，例如最短的完成時間、最小的能源消耗，或者最全麵的覆蓋範圍。我設想書中可能會涉及一些關於任務分解、資源分配、通信策略以及容錯機製的討論。例如，在進行海洋環境監測時，如何讓不同類型的無人設備（如空中無人機和水麵無人船）協同工作，實現對大片海域的同步監測。這本書似乎為我們提供瞭一個深入瞭解如何讓這些高科技設備在嚴酷的海洋環境中高效運作的窗口。

評分☆☆☆☆☆

這本《臨近海麵空間內多智能體協同任務優化》的書名本身就帶著一種科幻的色彩，讓我想象到那些在遼闊海麵上，無數自主設備如同魚群般協作，精準完成復雜任務的未來場景。雖然我還沒有來得及細讀，但僅僅從書名和作者的專業領域來看，我就對其在人工智能、控製理論以及分布式係統等前沿交叉學科的應用充滿瞭期待。尤其“臨近海麵空間”這一限定，立刻將我的思緒引嚮瞭那些在海洋監測、搜救、環境勘探，甚至軍事領域中，需要高效協同的無人機、無人船、無人潛航器等智能體。想象一下，在波濤洶湧的大海之上，這些多智能體是如何剋服通信延遲、環境乾擾、信息不確定性等諸多挑戰，通過精妙的協同算法，實現對廣闊海域的全麵覆蓋和任務的高效達成。這其中涉及的優化問題，絕不僅僅是簡單的路徑規劃，更可能是動態決策、資源分配、信息融閤以及任務分解等一係列高難度的技術難題，著實令人神往。我好奇作者是如何將這些理論知識與實際應用相結閤，是否能夠提供一些切實可行的解決方案，甚至是一些創新性的算法框架。這本書無疑為我打開瞭一個瞭解未來海洋智能應用的大門，迫不及待地想深入其中一探究竟。