刘波;卢文莲;焦立成;陈天平 具有随机切换拓扑和时变延迟的多智能体网络中的一致性。 （英语） Zbl 1390.37151号 SIAM J.控制优化。 56，第3期，1884-1911（2018）. 摘要：在本文中，我们研究了具有随机切换拓扑和有界时变延迟的多智能体网络中离散时间一致性算法的一个非常一般的模型。这里不仅耦合结构比现有的工作更通用，而且开关拓扑也被建模为通用的自适应随机序列，不一定具有任何平稳或遍历特性。据我们所知，这是第一项同时考虑随机切换拓扑和一致性算法分析中的时间延迟的工作。我们首先发展了一些新的结果来处理分析中出现的随机矩阵的乘积，这些随机矩阵不具有所有正对角项。这些结果大大改进了同类矩阵上已有的一些结果，并且推广了以前关于所有对角项为正的矩阵的结果。然后，我们还发展了一些关于随机图序列的新结果，以处理随机切换结构引起的微妙之处。基于这些结果，我们基本上证明了与我们之前的工作中几乎确定一致的充分条件，即条件期望中交互图的周期联合连通性。最后，我们表明，除了提供一个更通用的框架之外，这项工作的意义还在于，它可以在随机设置下分析具有连续时间动态但异步离散时间通信/更新的网络中的一类一致性算法，这不仅对采样数据一致性算法很重要，而且对事件/自触发算法也很重要。 引用于三文件 MSC公司： 37号40 最优化和经济学中的动力系统 37甲10 生成、随机和随机差分及微分方程 34F05型 常微分方程和随机系统 关键词：共识;多智能体系统;交换拓扑;适应的过程;时间延迟 软件：类鸟群 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{B.Liu}等人，SIAM J.控制优化。56，第3期，1884-1911（2018；Zbl 1390.37151） 全文： DOI程序 参考文献： [1] M.J.Fischer、S.Moran、S.Rudich和G.Taubenfeld，《唤醒问题》，SIAM J.Compute。，25（1996），第1332-1357页·Zbl 0864.68008号 [2] P.Dutta、R.Guerraoui和B.Pochon，{分布式协议中局部决策的时间复杂性}，SIAM J.Compute。，37（2007），第722-756页·Zbl 1144.68028号 [3] Y.Moses和S.Rajsbaum，《共识的分层分析》，SIAM J.Compute。，31（2002），第989-1021页·Zbl 1015.68079号 [4] R.Olfati-Saber，《多智能体动态系统的集群：算法和理论》，IEEE Trans。自动化。控制，51（2006），第401-420页·Zbl 1366.93391号 [5] C.W.Reynolds，《群体、畜群和学校：分布式行为模型》，《计算机图形学》，21（1987），第25-34页。 [6] T.Vicsek、A.Czirooík、E.Ben-Jacob、O.Cohen和I.Shochet，{自驱动粒子系统中的新型相变}，《物理学》。修订稿。，75（1995），第1226-1229页。 [7] J.Toner和Y.Tu，《羊群、畜群和学校：羊群的定量理论》，Phys。修订版E，58（1998），第4828-4888页。 [8] A.Jadbabaie、J.Lin和A.S.Morse，{使用最近邻规则协调移动自治代理组}，IEEE Trans。自动化。对照，48（2003），第988-1001页·Zbl 1364.93514号 [9] R.Olfati-Saber和R.M.Murray，{具有切换拓扑和时间延迟的代理网络中的一致性问题}，IEEE Trans。自动化。控制，49（2004），第1520-1533页·Zbl 1365.93301号 [10] L.Moreau，{含时通信链路的多智能体系统的稳定性}，IEEE Trans。自动化。《控制》，50（2005），第169-182页·Zbl 1365.93268号 [11] W.Ren和R.W.Beard，{动态变化交互拓扑下多智能体系统中的共识寻求}，IEEE Trans。自动化。对照，50（2005），第655-661页·Zbl 1365.93302号 [12] S.L.Smith、M.E.Broucke和B.A.Francis，《车辆网络的分层循环追踪方案》，自动化杂志，IFAC，41（2005），第1045-1053页·Zbl 1091.93550号 [13] R.Olfati-Saber，{带嵌入式一致性滤波器的分布式卡尔曼滤波器}，《第44届IEEE决策与控制会议论文集》，2005年，第63-70页。 [14] J.Corteís和F.Bullo，{通过分布式动力系统进行协调和几何优化}，SIAM J.Control Optim。，44（2005），第1543-1574页·Zbl 1108.37058号 [15] J.Corteís，{达成一般函数共识的分布式算法}，Automatica J.IFAC，44（2008），第726-737页·Zbl 1283.93016号 [16] M.H.DeGroot，《达成共识》，J.Amer。统计师。协会，69（1974），第118-121页·Zbl 0282.92011号 [17] M.Porfiri和D.J.Stilwell，{随机加权有向图上的共识寻求}，IEEE Trans。自动化。控制，52（2007），第1767-1773页·Zbl 1366.93330号 [18] R.Olfati-Saber，J.A.Fax和R.M.Murray，《网络化多智能体系统中的共识与合作》，Proc。IEEE，95（2007），第215-233页·Zbl 1376.68138号 [19] Y.Hatano和M.Mesbahi，{随机网络协议}，IEEE Trans。自动化。控制，50（2005），第1867-1872页·Zbl 1365.94482号 [20] L.Moreau，{连续时间分布式一致性算法的稳定性}，《第43届IEEE决策与控制会议论文集》，2004年，第3998-4002页。 [21] A.Tahbaz-Salehi和A.Jadbabaie，{随机独立同分布切换图共识的必要和充分条件}，《第46届IEEE决策与控制会议论文集》，2007年，第4209-4214页。 [22] M.Cao、A.S.Morse和B.D.O.Anderson，《在动态变化的环境中达成共识：图形方法》，SIAM J.Control Optim。，47（2008），第575-600页·Zbl 1157.93514号 [23] M.Cao、A.S.Morse和B.D.O.Anderson，《在动态变化的环境中达成共识：收敛速度、测量延迟和异步事件》，SIAM J.Control Optim。，47（2008），第601-623页·Zbl 1157.93434号 [24] F.Fagnani和S.Zampieri，{大规模网络上的随机一致性算法}，IEEE J.Sel。《区域通讯》，第26期（2008年），第634-649页。 [25] B.Liu和T.P.Chen，通过随机交换拓扑结构进行合作和竞争的多代理网络中的共识，IEEE Trans。神经网络。，19（2008），第1967-1973页。 [26] B.Liu、W.L.Lu和T.P.Chen，｛\it Consensus in networks of multi-agents with switching topology modeled as adapted switching processes｝，SIAM J.Control Optim.，｛\it Consensus in networks of multi-agents with switching topology as adapted switching processes｝｛\it Consens。，49（2011年），第227-253页·Zbl 1222.93232号 [27] 吴昌华，{随机定向网络中线性动力学的同步与收敛}，IEEE Trans。自动化。Control，51（2006），第1207-1210页·Zbl 1366.93537号 [28] A.Tahbaz-Salehi和A.Jadbabaie，{遍历平稳图过程的共识}，IEEE Trans。自动化。控制，55（2010），第225-230页·Zbl 1368.60078号 [29] I.Matei、N.Martins和J.S.Baras，{几乎肯定在马尔科夫随机图中收敛到共识}，《第47届IEEE决策与控制会议论文集》，墨西哥坎昆，2008年，第3535-3540页。 [30] 周杰伦和王秋秋，{动态切换随机网络上分布式一致性的收敛速度}，自动化J.IFAC，45（2009），第1455-1461页·Zbl 1166.93382号 [31] S.Kar和J.M.F.Moura，{带随机链路的传感器网络：分布式共识的拓扑设计}，IEEE Trans。信号处理。56（2008），第3315-3326页·Zbl 1390.94239号 [32] W.L.Lu、F.M.Atay和J.Jost，{具有随机切换拓扑和时间延迟的多代理离散时间网络中的一致性和同步}，Netw。杂种。《媒体》，第6期（2012年），第329-349页·Zbl 1258.93008号 [33] L.Fang和P.J.Antsaklis，{异步离散时间多智能体系统的信息共识}，《2005年美国控制会议论文集》，第1883-1888页。 [34] V.D.Blondel、J.M.Hendrickx、A.Olshevsky和J.N.Tsitsiklis，{多智能体协调、共识和群集的收敛}，《第44届IEEE决策与控制会议和欧洲控制会议论文集》，西班牙塞维利亚，2005年，第2996-3000页。 [35] F.Xiao和L.Wang，{具有切换拓扑和时变时滞的多智能体系统的状态一致性}，国际。《控制杂志》，79（2006），第1277-1284页·Zbl 1330.94022号 [36] M.Cao、A.S.Morse和B.D.O.Anderson，《异步同意》，IEEE Trans。自动化。控制，53（2008），第1826-1838页·Zbl 1367.93359号 [37] F.Xiao和L.Wang，{具有切换拓扑和时变延迟的连续时间多智能体系统中的异步一致性}，IEEE Trans。自动化。控制，53（2008），第1804-1816页·Zbl 1367.93255号 [38] J.Almeida、C.Silvestre和A.M.Pascoal，《离散时间通信的连续时间共识》，《系统控制快报》。，61（2012），第788-796页·Zbl 1250.93007号 [39] D.P.Bertsekas和J.N.Tsitsiklis，{并行和分布式计算}，普伦蒂斯·霍尔，恩格尔伍德悬崖，新泽西州，1989年·Zbl 0743.65107号 [40] J.Lin、A.S.Morse和B.D.O.Anderson，《多智能体会合问题——异步情况》，《第43届IEEE决策与控制会议论文集》，2004年，第1926-1931页。 [41] J.Lin、A.S.Morse和B.D.O.Anderson，《多智能体交会问题》，第2部分：异步情况，SIAM J.Control Optim。，46（2007），第2120-2147页·兹比尔1149.93024 [42] 吴振芳，孟振英，杨振东，石国道，约翰森，{随机网络上的抽样数据一致性}，IEEE Trans。信号处理。，64（2016），第4479-4492页·Zbl 1414.94959号 [43] F.Xiao和T.W.Chen，{异步混合事件时间驱动交互的多智能体系统中的采样数据一致性}，系统控制快报。，89（2016），第24-34页·Zbl 1335.93086号 [44] D.V.Dimarogonas、E.Frazzoli和K.H.Johansson，《多智能体系统的分布式事件触发控制》，IEEE Trans。自动化。控制，57（2012），第1291-1297页·Zbl 1369.93019号 [45] C.D.Persis和P.Frasca，{与三值控制器的鲁棒自触发协调}，IEEE Trans。自动化。《控制》，58（2013），第3024-3038页·Zbl 1369.93018号 [46] X.Y.Meng和T.W.Chen，{基于事件的多代理网络协议}，Automatica，49（2013），第2125-2132页·Zbl 1364.93476号 [47] Y.Fan，L.Liu，G.Feng，and Y.Wang，{具有无Zeno触发器的多智能体系统的自触发共识}，IEEE Trans。自动化。控制，60（2015），第2779-2784页·Zbl 1360.93277号 [48] X.L.Yi、W.L.Lu和T.P.Chen，{基于Pull的分布式事件触发有向拓扑多智能体系统共识}，IEEE Trans。神经网络。学习。系统。，28（2017），第71-79页。 [49] F.C.Klebaner，《随机微积分应用导论》，第三版，帝国理工大学出版社，伦敦，2012年·Zbl 1274.60005号 [50] J.Wolfowitz，{不可分解、非周期、随机矩阵的乘积}，Proc。阿默尔。数学。Soc.，14（1963），第733-737页·Zbl 0116.35001号 [51] R.Durrett，《概率：理论与实例》，第三版，杜克斯伯里出版社，加州贝尔蒙特，2005年·Zbl 1202.60002 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。