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性能感知的自配置多智能体网络:面向同步协调与网络设计的分布式亚调和方法

系统与控制 2024-09-04 v1 人工智能 多智能体系统 机器人学 系统与控制 最优化与控制

摘要

我们提出了首个严谨的方法,使多智能体网络能够自行配置其通信拓扑,以在规模性和最优性之间进行权衡。在协同自主性的未来场景中,大量分布式智能体将通过智能体间通信来执行交通监控、事件检测和环境探索等复杂任务。然而,当前大规模网络中信息的爆炸式增长,使得在计算和通信要求下产生的决策延迟问题限制了其实际部署。为克服这一挑战,我们提出了一种可扩展且具近似最优性保证的算法——AlterNAting COordination and Network-Design Algorithm (Anaconda)。在代理带宽约束下,Anaconda使代理能够优化其本地通信邻域,以最大化网络的动作协调近似性能。与现有技术相比,Anaconda是一种随时可配置的算法,能够量化其亚最优性保证,适用于从完全不相连到完全集中化的各种网络类型,对于稀疏网络而言,其决策速度可提高一个数量级。为develop该算法,我们量化了由于分散化导致的次优成本,即由于通信最小化的分布式协调。我们还借鉴了多臂老虎机和受卡片约束的亚调和最大化领域的工具。我们在区域监控的仿真场景中展示了Anaconda,并与一种新兴算法进行了比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.01411,
  title  = {Performance-Aware Self-Configurable Multi-Agent Networks: A Distributed Submodular Approach for Simultaneous Coordination and Network Design},
  author = {Zirui Xu and Vasileios Tzoumas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.01411},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to CDC 2024