[发明专利]一种多智能体系统分组包围控制方法及控制系统

说明书

本发明属于计算机应用技术领域，公开了一种多智能体系统分组包围控制方法及控制系统，通过已知拓扑结构的传感网进行探测，确定多智能体系统拓扑结构；将相对位置较近且相对静止的智能体进行合并为一组以简化控制模型；模型采用集中式控制方法，将智能体分组内智能体数目最多的智能体分组作为控制模型的中央控制智能体组；将分组后的智能体分组进行编码；智能体分组中智能体编码；根据编码确定智能体分组和智能体，进行相应控制操作。本发明利用已知拓扑结构的传感网进行模型建立和修正，节省时间、控制速度快；采用分组的方式，实现了整体分布式处理，局部集中式处理；采用实时编码的方式进行控制，精度高，定位准。

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，尤其涉及一种多智能体系统分组包围控制方法及控制系统。

背景技术

多智能体包围目标控制算法就是实现一组智能体通过分布式网络和局部信息对探测范围内的目标进行包围的控制算法。智能体概念的产生来源于早期人们对人工智能领域的研究，人类不再需要亲自处理复杂危险的工作，而是由“代理体”来代替人类完成这些工作是人工智能理论被提出的重要原因。可以将某物理实体比如传感器、执行器、机器人、生物个体、无人机等等看做一个智能体。随着智能体理论的发展，多智能体系统理论也被提出，即由一群具备传感器、计算、执行和通信能力的智能体通过通讯等方式关联成为一个网络系统。对于单个智能体，它只能获取有限的信息，所以解决分布式问题是很困难的。而对于多智能体系统来说，通过智能体之间的相互协作，求解此类问题的能力远远超过单个智能体。相较于单个智能体系统，多智能体系统拥有更多的优点，主要表现在以下几方面：效率更高、系统性能更好、鲁棒性和容错性更强、价格更低、使用和操作简单等等。

综上所述，现有技术存在的问题：

现有单个智能体的网络系统中，获取有限的信息，无法解决分布式的问题。现有多智能体的控制方法收敛速度慢、无法实现快速的控制，在实际应用时控制精度不高，定位不准确。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多智能体系统分组包围控制方法，属于节能高效型和技术改进型发明。

本发明提供的多智能体系统分组包围控制方法包括：

步骤一，通过已知拓扑结构的传感网进行探测，确定多智能体系统拓扑结构；

步骤二，将相对位置较近且相对静止的智能体进行合并为一组以简化控制模型；

步骤三，模型采用集中式控制方法，将智能体分组内智能体数目最多的智能体分组作为控制模型的中央控制智能体组；

步骤四，将分组后的智能体分组进行编码；

步骤五，智能体分组中智能体编码；

步骤六，根据编码确定智能体分组和智能体，进行相应控制操作。

步骤四中，编码方式为：将所有智能体分组放置在二维向量空间中，建立拉普拉斯矩阵，集合空间的边界即为矩阵的边界，以左下角边界建立空间直角坐标系，智能体分组在矩阵中的坐标即为该智能体分组编码。

步骤五中，分组内智能体编码优先级依次为：高、低、上、下、左、右，以算力最强的智能体为中心，采用相对位置编码。

进一步，步骤二将相对位置较近且相对静止的智能体进行合并为一组以简化控制模型中，

选取智能体评价模型，通过比较原始对位置较近智能体和相对静止智能体，计算相对静止智能体每帧的预测分值，并将获取的帧级分数标记为矢量X，智能体总帧数标记为N；

滑动窗口的窗口长度为winLen，对获得的帧级质量分数进行滑窗处理，即处理后第n帧的帧级分数为[n-winLen+1,n]帧的帧级分数的均值，将滑窗处理后的帧级分数标记为矢量WX；