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近年来，以人工智能为代表的关键技术的持续创新和推广应用，给社会各个领域带来了颠覆变化。党内战略目标指出：到2025年人工智能基础理论实现重大突破，部分技术与应用达到世界领先水平。国家十四五规划纲要更是将人工智能相关技术提升为“事关国家安全和发展全局的基础核心领域”。多智能体系统是分布式人工智能技术最具活力的研究分支，因其高移动性、自组织性、低消耗性、快速运行性、高容错性、强可扩展性等显著优势及特点，在传感器网络、无人机编队、交通车辆管理和通信网络拥塞控制等得到广泛应用，并且逐渐渗透到军事、海洋和金融等传统领域，成为带动我国产业和经济转型的主要动力之一。

多智能体系统是网络驱动型系统，智能体间通过通信交换信息实现大规模复杂任务，网络通信与任务实现密不可分。然而，我国网络环境有诸多不安全因素，根据《2020年工业信息安全态势报告》,我国2020年遭受到来自境外的恶意网络攻击累计200余万次。智能体大规模广泛的分布，应用场景开放且复杂，多智能体的应用环境易受到网络攻击。加之智能体本身结构单一，无法加载较为复杂的保护协议，因此通信信道较为脆弱，智能体协同对通信网络的高依赖性，智能体间的连接网络成为攻击的核心目标。因此在网络攻击环境中研究多智能体系统的安全应用问题是多智能体系统优化升级研究新常态，也是实现大规模推广应用的重要实现途径。

（安全控制）面对这些攻击，我们有哪些影响：1.信道攻击，通信终端，2.智能体攻击，虚假的数据。3.智能体物理攻击，智能体无效--拓扑变化多智能体系统在遭受网络攻击下会严重影响其任务的实现。目前常见的网络攻击有：拒绝服务攻击，重放攻击，欺骗攻击等。当拒绝服务攻击发生时，攻击者以极大的通信量冲击网络，使得所有可用网络资源都被消耗殆尽，导致智能体之间通信信道终端，从而影响整个多智能体系统无法达到既定目标。重放攻击中，攻击者会在一定时间内恶意地重复传输系统已接受过的数据，造成系统多次执行不必要的操作，从而达到破坏系统性能的目的。而欺骗攻击是指攻击者会对某些网络部分之间传输的数据进行篡改，旨在破坏数据的完整性。由此可见，在网络攻击环境下对于多智能体系统安全问题的研究是势在必行的。

低功耗：1.本身结构限制（内部-能量十分有限，智能体本身的），2.降低对通信资源的依赖（智能相互作用的环境来说内部的通信环境），3.多智能体属于人工智能-人工智能的内涵式和优化式发展的一个重要实现途径（方面），4，国家战略-大会审查国民经济和社会发展第 十四个五年规划和 2035 年目标刚要草案，将“单位 GDP 能耗减低 13.5%”作为“十四五”时期社会经济发展目标之一。在多智能体系统的实际控制中，多智能体自身所能存储的能量是有限的，且通信带宽、计算和电池设备等通信资源往往也是有限的。因此，在解决多智能体系统的安全问题时，同时需要考虑能耗问题，用尽可能少的通信资源，降低多智能体对通信资源的依赖。另一方面，《纲要》中同时指出将单位GDP能耗减低13.5%作为“十四五”时期社会经济发展目标之一，多智能体作为人工智能的重要发展领域，未来也将朝着更加绿色化、智能化的方向发展，因此着力推动多智能体系统节能控制技术的发展不仅是形式所迫，更是大势所趋。

智能体间的微观通信机制，可以称作为：控制策略，是多智能体系统实现宏观复杂任务的关键。因此，协同控制策略是通信受限多智能体系统的研究难点和重点。一致性是多智能体系统最常见群集现象，是实现其他复杂协同控制的如：聚集、蜂拥、编队时最基础要求，因此，一致性控制在协同控制中的具有前期性。一致性安全协同控制技术是其他复杂任务得以实现的前提保障，是确保多智能体系统在网络攻击环境下实现既定目标的基础方法。在多智能体系统得以安全控制的前提下，通过节能控制技术进一步优化控制算法，使得多智能体系统达到低功耗控制的目标。

一致性协同控制的研究成果虽然十分丰富，但在网络攻击环境下，以节能控制作为核心目标的研究却鲜有研究。具备节能效果的一致性控制技术的研究分散且不具系统性。因此本项目将以受网络攻击环境下，实现对多智能体系统安全一致性协同控制为前提，进一步引入节能控制，实现对多智能体系统安全与低功耗控制双目标研究。面临主要挑战分析如下：

1. 智能体间通信不连续的挑战：多智能体系统大规模、自治的特点使得智能体分布于广阔的空间内且行为无法预测，加之通信带宽限制和网络攻击等导致智能体间无法保持实时联系，单纯靠增加带宽和信道数量无法解决通信受限的根本问题。如何在通信不稳定的网络环境下，保证智能体间通信畅通，是多智能体系统实现一致性节能控制是需要解决的基础问题。
2. 智能体状态不可靠的挑战：由于多智能体系统在一致性控制中需要进行信息的交互，容易造成关键信息泄露，因此保障智能体本身状态的私密性是极其重要的。而且多智能体系统通常采用模拟信号来进行信息传递，然而模拟信号在鲁棒性和安全性方面都呈现出较大的劣势。如何保证智能体在信息传输中的可靠性，是具有重要意义的。
3. 连接拓扑动态的挑战：由于系统安全要求、智能体正常活动或是外部干扰等因素引发智能体的位置发生改变，从而改变系统拓扑结构。智能体间的拓扑连接直接影响一致性实现以及收敛时间。如何在拓扑结构动态改变的条件下，设计出有效的控制策略，从时间上约束一致性控制目标的实现，降低控制能耗，是需要解决的重要问题。