2、多智能体系统：概念、应用与新兴控制主题

多智能体系统：概念、应用与新兴控制主题

1. 多智能体系统概述

多智能体系统（Multi-agent System，MAS）由多个智能体组成，这些智能体能够通过局部交互自主决策，以实现全局任务。生活中很多场景都可以看作多智能体系统，比如一群移动机器人、一群鸟或者一群人。

要构建多智能体系统的数学模型，需要考虑以下三个基本要素：
- 动力学（Dynamics） ：描述智能体的运动。
- 网络（Network） ：展示智能体如何通过局部交互相互连接。
- 控制（Control） ：每个智能体为使系统具有弹性并实现全局目标而采取的控制策略。

下面是这三个要素的简单示意表格：
| 要素 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 动力学 | 描述智能体运动 |
| 网络 | 体现智能体连接方式 |
| 控制 | 实现系统目标的策略 |

2. 现实世界中的多智能体系统

2.1 传感器网络

传感器网络是由多个分布在环境中的传感器组成的多智能体系统，用于测量温度、声音、振动和压力等物理值。传感器通过无线网络传输和交换数据，并使用精心设计的控制算法更新自身状态。

无线网络中常采用多跳通信传输数据，为节省能源、避免数据丢失和减少传输延迟，需要精心设计多跳最优路由。

传感器网络分为集中式和分布式两种类型：
- 集中式传感器网络 ：有一个数据中心，负责