基于非合作博弈的多智能体覆盖问题动态规划
2021-12-10谢晨辉谢能刚
计算机仿真 2021年11期
谢晨辉,谢能刚,王 璐,暴 伟
(1.安徽工业大学机械工程学院,安徽 马鞍山 243002;2.安徽工业大学管理科学与工程学院,安徽 马鞍山,243002)
1 引言
多智能体覆盖问题主要研究的是:针对具备一定范围内感知、通信和分辨能力以及分布计算性能的多个智能体,通过自组织的方式运动,使得多智能体系统在保持连通的同时,最终形成的网络状态能实现对特定环境的最大覆盖[1]。目前多智能体覆盖在很多实际任务中都有应用,如监视、搜救[2]、无线通信[3]、耕种等方面。多智能体覆盖问题中的关键是智能体的移动策略,一些初始位置随机的智能体在确定了策略后,经过多次移动,最后达到最理想的覆盖,获得最终的拓扑结构。因此,多智能体覆盖控制就是路径规划问题。此问题的评价指标主要有覆盖度与一致性,文献[4]就将一致性结合多智能体覆盖控制进行了研究,并在一维空间内进行了仿真,证明了算法的有效性。
目前计算动态路径的算法主要分为集中式和分布式两种。文献[5]描述了一种通过集中配置静态节点位置的算法,使整个网络拓扑结构满足全部连通和最大覆盖。但这种集中式算法要求环境已知且不够鲁棒。考虑到对环境的适应性,分布式算法就更加灵活可行。文献[6]提出了一种基于栅格法的集中式全覆盖路径规划算法,该算法有效地减少了栅格的密度,使得覆盖路径大大减少。Koenig等[7]提出了一种分布式的仿生覆盖算法,通过模仿蚂蚁在经过路程上释放信息素这一行为,利用提醒机制避免其它蚂蚁在该路程范围内(一定信息素浓度的区域)进行重复覆盖并最终达到最大覆盖。……
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