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抗攻击的互联二阶系统:一种博弈论方法

最优化与控制 2019-05-09 v1

摘要

本文研究二阶网络动态系统对策略性攻击的韧性。我们讨论两种广泛应用的控制律,它们在电力网络与自主智能体编队控制中有应用。在第一种控制律中,每个智能体从其邻居接收纯速度反馈。在第二种控制律中,每个智能体接收其相对于邻居的速度。攻击者选择一组节点注入信号,其目标是最大化从攻击信号到输出的系统 H2\mathcal{H}_2 范数。防御者通过向网络某些节点添加自反馈环来提升系统韧性,目标是最小化系统的 H2\mathcal{H}_2 范数。它们的决策构成一个策略博弈。给出了纳什均衡存在的图论充分必要条件。在无纳什均衡的情况下,讨论了 Stackelberg 博弈,并刻画了防御者作为领导者时的最优解。对于单一被攻击节点与单一防御节点的情况,表明每种控制律下防御节点的最优位置由一特定网络中心性度量决定。也将该博弈扩展至多个被攻击与防御节点的情况。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.02922,
  title  = {Attack Resilient Interconnected Second Order Systems: A Game-Theoretic Approach},
  author = {Mohammad Pirani and Joshua A. Taylor and Bruno Sinopoli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02922},
  year   = {2019}
}