多智能体系统中用于实时监控与控制的 computation 与 communication 协同设计
网络与互联网体系结构
2025-02-11 v2 机器人学
摘要
我们研究多智能体系统（例如传感器网络或多机器人团队）中计算与通信的协同设计问题。我们考虑这样一种现实设定：每个智能体获取传感器数据，并能在向基站发送更新前进行本地处理，基站负责实时决策或监控感兴趣的现象。智能体较长的处理带来更具信息量的更新，但也导致更大延迟，从而在为每个智能体选择适当本地处理量时产生延迟-精度权衡。我们假设由于干扰、带宽和功率约束，可用通信资源有限。因此，需要设计调度策略以在智能体间合理共享通信信道。为此，我们提出一种通用公式来联合优化智能体的本地处理与传输调度。我们的新颖公式利用信息年龄（Age of Information）概念来量化数据新鲜度并捕捉计算与通信引起的延迟。我们使用Whittle索引方法开发高效的资源分配算法，并在两个实际应用——时变环境中的多智能体占据栅格建图，以及自动驾驶车辆网络中的拼车——中展示所提算法。实验表明，所提协同设计方法带来显著性能提升（我们的测试中为18–82%）。
引用
@article{arxiv.2108.03122,
title = {Computation and Communication Co-Design for Real-Time Monitoring and Control in Multi-Agent Systems},
author = {Vishrant Tripathi and Luca Ballotta and Luca Carlone and Eytan Modiano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03122},
year = {2025}
}
备注
accepted at WiOpt 2021