12、布尔网络模型下开放与封闭系统的集体动力学分析

布尔网络模型下开放与封闭系统的集体动力学分析

1. 研究背景与目标

在复杂系统的研究中，对分布式多智能体系统和网络物理系统的集体与涌现行为进行精确形式化描述至关重要，特别是涉及长期或渐近动态的情况。研究旨在从统一的动力学系统理论和计算复杂性视角，对开放和封闭的分布式信息处理系统进行数学形式化，并确立其关键属性。期望构建一个足够抽象且通用的框架，为从经典分布式计算环境、网络物理系统到社会网络、生物系统等各种分散式信息处理系统和分布式基础设施提供有意义的见解。

2. 开放和封闭多智能体系统的区分

2.1 建模框架

研究选择布尔网络作为开放和封闭分布式多智能体系统的数学抽象模型。该模型具有以下特点：
- 离散时间 ：存在隐含的全局时钟假设。
- 离散状态 ：个体智能体状态为离散值，为简化起见，假设每个智能体为二进制值，即任意离散时间步 t 处于 0 或 1 两种状态之一。
- 网络结构 ：图或网络结构表示智能体对之间的潜在直接影响关系。

在该建模框架下，封闭系统可由布尔网络表示，其中每个节点代表一个行为明确、可控或至少可理解的智能体；而开放系统中，部分节点对应智能体，其他节点代表影响智能体但无法控制的“环境”。

2.2 实例分析

系统类型	实例	特点