有限状态马尔可夫过程远程控制的实用通信

实用或目标导向通信可优化通信决策，超越可靠数据传输，旨在直接影响应用性能，同时最小化信道利用。在本文中，我们发展了一个用于远程控制有限状态马尔可夫过程的通用理论框架，使用实用的零延迟通信信道。为此，我们构建了一个由编码器、观测并实时传输过程状态的组件组成的网络-物理系统，解码器接收该信息并控制过程的行为。编码器和解码器应协合优化控制性能（即奖励）与通信成本（即信道使用）之间的权衡。这一情景突显了实用的（即以目标为导向的）通信问题，即传达最有价值的数据以考虑解码器的状态（因此具有实用性）。我们研究了两种不同的决策架构：在基于拉取的远程控制中，解码器是唯一的决策者；而在基于推送的远程控制中，编码器和解码器是两个独立的决策者，导致多智能体情景。我们提出了三种算法来优化系统（即设计编码器和解码器策略），讨论了算法的最优性保证，阐明了其计算复杂性和基本限制。