面向网络攻击下弹性均值趋同的智能体群组编队

王刚阳,徐 明,伍益明,胡沁伶,郑 宁

(杭州电子科技大学网络空间安全学院,浙江杭州 310018)

1 引言

多智能体系统编队控制是目前国内外研究的热门课题之一.这种群体行为控制是解决多智能体协作问题的基础,对实现多智能体在分布式空间环境中协同执行任务具有重要意义,目前智能体群组编队已在很多领域得到应用[1–3].例如在工业领域,人们控制多个移动机器人以特定队形搬运物体;在军事上,多个自主式小车被用于编队巡逻或侦察;在警务领域,人们控制多无人机组成弧形包围网捕获入侵者等.多智能体编队的一种重要方法是分布式协同控制,其关键技术之一是状态值趋同,即系统中的每个成员通过本地感知收集不同的状态值,与邻居交换这些信息,协调全局变量达到一致[4–8].目前学者们已提出多种方法解决多智能体系统趋同问题[5–7].但这些研究成果中大多数都假设所有的智能体处于一个安全的工作环境,即它们的控制器、传感器等不会因网络攻击而失效.显然,随着网络安全事件日益突发,高度网络化的多智能体系统容易遭受恶意攻击.例如,攻击者可能通过控制网络中部分智能体的通信模块,传递虚假数据,致使系统性能下降或发生严重错误[9–11].因此,有必要考虑一种安全的编队控制通信网络,不仅能满足节点间信息及时且完整传输的需求,同时又具备抵抗网络攻击的能力,进而提高系统完成任务的效……