大规模多智能体分子通信系统的稳定性分析

分子通信（MC）近来作为一种连接单个生物纳米机器人的新型通信工具而受到关注。预期大量纳米机器人可通过 MC 形成大规模多智能体 MC 系统，以完成单个纳米机器人无法实现的复杂且大规模任务。然而，以往大多数 MC 系统模型假设单向扩散通信信道，无法捕捉每个纳米机器人间的反馈，而这对多智能体 MC 系统十分重要。本文中，我们利用传递函数引入大规模多智能体 MC 系统的系统理论模型，进而提出一种分析多智能体 MC 系统稳定性的方法。所提方法将多智能体 MC 系统分解为多个单输入单输出（SISO）系统，便于将 SISO 系统的简易分析技术应用于大规模多智能体 MC 系统。最后，我们通过分析一个特定大规模多智能体 MC 系统的稳定性来展示所提方法，并厘清了使纳米机器人状态同步的参数区域，这对在群体层面产生协作行为至关重要。