恶劣通信约束下纳米机器人集群可扩展控制的联合检测与识别
信息论
2026-03-31 v1 math.IT
摘要
大量高度受限设备（如生物医学应用中的微纳尺度智能体）的协调对经典通信范式提出了根本性挑战。在靶向药物递送等场景中，设备在能量、尺寸和通信能力方面受到严重限制，同时要求在空间局部区域内精确且选择性地激活。在这项工作中，我们提出了联合检测与识别 (JDAI) 框架，作为此类约束下可扩展控制的系统级方法。核心思想是从可靠消息传输转向面向控制的范式，设备局部判断广播信号是否相关。这使得隐式寻址和子集激活无需显式的逐设备通信。我们展示了消息识别如何与感知相结合。这实现了集检测、通信和执行于一体的闭环系统。以靶向纳米机器人治疗为例，我们分析了感知分辨率、通信约束和系统动力学之间的相互作用。特别地，我们表明虽然识别具有有利的渐近缩放，但实际实现受有限块长效应、噪声和延迟的制约。所提出的框架通过提供控制层抽象来补充现有的物理层通信方法（包括分子、电磁和声学技术）。总体而言，JDAI 将识别论原理与系统级设计相连接，以控制大规模、资源受限的环境。
引用
@article{arxiv.2603.28412,
title = {Joint Detection and Identification for Scalable Control of Nanorobot Swarms under Harsh Communication Constraints},
author = {Wafa Labidi and Holger Boche and Christian Deppe and Marc Geitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.28412},
year = {2026}
}