[发明专利]一种局部任务参数共享的分布式决策方法

说明书

本发明涉及一种局部任务参数共享的分布式决策方法，其基于改进的分布式决策方法，针对集群分布式决策的问题，提出了一种适用于复杂场景分布式决策算法，解决了当前方法在复杂场景下，不能充分利用有价值信息的问题。该方法中，每个智能体根据本体探测信息，针对特定决策目标，对下一阶段做出本体近邻最优决策，之后每个智能体根据本体的探测信息，针对特定决策目标，向群体中的其它智能体推荐本体近邻优势决策，接着每个智能体基于本体历史信息，针对特定决策目标，对下一阶段做出本体历史优势决策，最后群体中的智能体，按照异步通信原则，进行分布式决策。

技术领域

本发明属于分布式决策领域，尤其涉及一种局部任务参数共享的分布式决策方法。

背景技术

随着我国科技水平提升及工业实践需求复杂度的增加，对现有技术提出了更高的要求。当前，在多数复杂场景下，人工作业或单智能体作业已经不能满足作业需求。集群联合执行任务，成为解决复杂场景工业问题的最佳选择。当前的科技水平，已经能够较好的满足对单智能体的控制需求，例如单智能体速度控制、单智能体路径规划等，虽然对群体的研究，也有了相当的积累，但是缺乏对实际场景中各种限制的考量。

为了满足集群执行任务的需求，当前的群体决策方法主要分为两类：一类是集中式决策方法，一类是分布式决策方法。在集中式决策方法中，其主要的执行过程是，群体中的单智能体，将本体得到的信息或通过加工后得到的抽象信息，发送给群体中的特定智能体或者群体外的特定目标，从而通过特定智能体或特定目标的运算，获得全局规划结果，并将该结果分别发送给群体中的相应智能体，完成对群体的指挥控制。该方法具有如下优点：中心节点收集信息全面，能够更好的进行全局规划，使群体中智能体的状态更加接近全局最优状态。但其缺点也较为明显：集中式决策方法鲁棒性差，中心节点的状态直接影响全局规划效果，若智能体同中心节点失去连接，则无法继续执行任务，而且在集中式决策模式下，通常需要满足实时通信连接的通信链路作为集中式决策的保障，但是在实际场景中，尤其是复杂场景中，很难满足实时通信连接的需求。

在分布式决策方法中，其主要的决策流程同集中式最大的不同在于，不依赖于中心节点作全局规划，而是基于单智能体获得的信息进行局部任务规划。在此条件下，如何让单智能体在做决策前，获得尽可能多的信息，成为影响分布式决策效果的重要因素。当前的研究中，主要的技术缺陷在于过于理想化现实通信状态，不考虑通信带宽占用问题，以及不能够充分利用历史信息、本体探测信息中，有价值的信息内容。

发明内容

本发明针对现有技术缺陷，针对现实复杂场景中，无人集群分布式决策问题，基于传统的分布式决策架构，改进了分布式决策实现流程，提出了一种局部任务参数共享的分布式决策方法，以解决集群分布式决策中，信息获取不全面，不能充分利用有价值信息的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种局部任务参数共享的分布式决策方法，包括以下步骤：

(1)设置多个智能体以组成群体，智能体之间通过自组网通信共享信息，所述智能体为无人机或无人车；

(2)每个智能体根据本体探测信息，针对特定决策目标，对下一阶段做出本体近邻最优决策；

(3)每个智能体根据本体探测信息，针对特定决策目标，向群体中的其它智能体推荐本体近邻优势决策；

(4)每个智能体基于本体历史探测信息，针对特定决策目标，对下一阶段做出本体历史优势决策；

(5)群体中的智能体，按照异步通信原则，基于以上得到的本体近邻最优决策、其它智能体推荐本体近邻优势决策、本体历史优势决策三个结果，进行分布式决策。

进一步的，每个智能体均具有移动能力、通信能力、探测能力、智能计算与任务规划能力，以及保存历史探测信息的能力。

进一步的，步骤(2)的具体方式为：