[发明专利]多智能体系统的资源协同分配方法及装置

说明书

本申请公开了一种多智能体系统的资源协同分配方法及装置，所述方法包括：为每个智能体初始化边界变量，使每个智能体开启第一迭代过程，所述第一迭代过程包括以下处理至少之一：进行第一邻居间的交互协调、进行更新边界变量；所述第一迭代过程完成后，将每个智能体将上边界变量和下边界变量固定为定值；使每个智能体开启第二迭代过程，所述第二迭代过程包括以下处理至少之一：监视本地资源并更新状态标志、计算本地效能对本地资源偏导数、进行第二邻居间的交互协调、更新本地资源；确定所述第二迭代过程完成，确定资源分配效果满足系统总体效能最大化的目标。本申请无需智能体具有全局通信能力，依靠邻居节点的分布式交互即可实现最优资源分配。

技术领域

本申请实施例涉及信号处理技术，尤其涉及一种多智能体系统的资源协同分配方法及装置。

背景技术

智能体泛指具有智能的自主体，通常具有计算能力、通信能力、响应能力等功能，常见的智能体包括人造卫星、无人机、无人车、智能电器、智能硬件、机电一体化传感器、货物仓储、发电机等。多个智能体组成的多智能体系统协同工作可以实现更复杂的任务功能。例如，多个传感器协同工作形成的无线传感器网络可以实现区域监测覆盖，多个小孔径相机协同工作形成的合成孔径相机可以实现等效大口径观测，多个发电机协同工作形成的发电机组可以实现大功率电能输出。

多智能体系统的协同工作过程通常伴随着资源的流动及分配。由于每个智能体不完全相同，甚至可能性能差异相当巨大，即在给予相同资源的条件下，每个智能体所产生的本地效能是有高有低的。因此，多智能体系统实际应用中需要解决资源协同分配问题，即解决如何将总量一定的资源合理地分配给多智能体系统的每个智能体，从而使系统总体效能实现最大化的问题。

遗憾的是，由于多智能体的资源分配尚属前沿技术，并无相关技术可供参考。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种多智能体系统的资源协同分配方法及装置。

根据本申请的第一方面，提供一种多智能体系统的资源协同分配方法，包括：

为每个智能体初始化边界变量，边界变量至少包括上边界变量α_i和下边界变量β_i，其中，i为智能体的编号，α_i和β_i均为实数；在第t＝0时刻，上边界变量α_i初始化为下边界变量β_i初始化为其中，[0]代表变量在t＝0时刻的取值，x_i代表智能体i的本地资源，其取值范围为a_i≤x_i≤b_i，a_i和b_i分别是资源x_i允许的下限和上限；u_i代表智能体i关于本地资源x_i的效能函数即u_i＝u_i(x_i)，代表效能函数u_i对资源x_i的偏导数，和分别代表竖线左侧变量在x_i＝a_i和x_i＝b_i的值；

使每个智能体开启第一迭代过程，所述第一迭代过程包括以下处理至少之一：进行第一邻居间的交互协调、进行更新边界变量；

比较当前时刻k和系统中所有智能体的数量n的大小，若k+1n，则所述第一迭代过程完成；否则重复所述第一迭代过程；

所述第一迭代过程完成后，将每个智能体将上边界变量和下边界变量固定为定值，并分别记为α_i[CONST]和β_i[CONST]；对每个智能体，重置时刻标签令k＝0，根据输入条件初始化本地资源x_i，即令x_i[0]等于输入条件中智能体i初始资源的数值；