Finite-time consensus using stochastic matrices with positive diagonals
Université catholique de Louvain(天主教鲁汶大学);The Australian National University(澳大利亚国立大学);Royal Institute of Technology(皇家理工学院)
本文研究在仅使用线性迭代且更新矩阵为随机矩阵(正对角线且与图结构一致)的条件下,实现有限时间一致性的可能性,证明了连通无向图总能实现有限时间平均一致性,并给出了有向图实现有限时间一致性的必要条件。
2014-08-25 cs.MA cs.SY eess.SY
Speeding up finite-time consensus via minimal polynomial of a weighted graph - a numerical approach
National University of Singapore(新加坡国立大学)
本文提出通过加权拉普拉斯矩阵的权重加速有限时间一致性算法,采用迭代方法寻找与图拓扑一致的低阶最小多项式,通过核范数优化和修正步骤实现网络系统的最低阶最小多项式搜索。
2017-07-24 cs.SY eess.SY
Finite Time Privacy Preserving Quantized Average Consensus with Transmission Stopping
由于其灵活性,电池供电或能量收集无线网络被用于各种应用。保护无线设备之间的数据传输是至关重要的,以便避免隐私敏感的用户数据泄漏。在本文中,我们专注于这样的场景,其中一些节点是好奇的(但不是恶意的),并试图识别一个(或多个)其他节点的初始状态,而一些节点的目标是保护其初始状态的隐私,从好奇的节点。提出了一种隐私保护的有限传输事件触发的量化平均一致性算法。它的操作适合于电池供电或能量收集无线网络,因为它保证(i)高效(量化)通信,以及(ii)传输停止(这允许保存可用能量)。此外,我们提出的拓扑条件下,该算法允许节点保护自己的隐私。我们的结论与我们的算法对其他算法在现有文献中的比较。
2022-07-17 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Finite-Horizon Optimal Control for Consensus with Differential Privacy Guarantees
本文提出一种分布式有限时域LQR框架,通过注入依赖一致性误差的拉普拉斯噪声和时变缩放因子,在保护多智能体系统敏感权重矩阵的同时实现严格ε-差分隐私,并解析了精度与隐私的权衡。
2025-09-15 cs.SY eess.SY
Cooperative Nearest-Neighbor Control of Multi-Agent Systems: Consensus and Formation Control Problems
针对智能体仅能实现有限控制点的多智能体系统,提出结合最近邻控制与经典控制律的方法,在图连通等假设下实现一致性与编队控制的实际镇定,给出收敛界并通过仿真验证。
2023-05-31 cs.SY eess.SY math.OC
Time-Varying and Nonlinearly Scaled Consensus of Multiagent Systems: A Generic Attracting Law Approach
本文介绍了多智能体系统的有限/固定时间尺度的共识的设计和分析。首先研究了一类吸引子有限/固定时间收敛的非线性系统的一般吸引律,并给出了一般吸引律的定义.建立时间函数的上下限的估计是通过两阶段分析提供的。给出的估计是依赖于初始状态的,但持续时间是有限的,而不考虑初始状态所取的值。根据一般吸引律,分别针对无向图和细节平衡有向图的多智能体系统,提出了分布式协议,其中采用了时变尺度和非线性尺度策略.它表明,有限/固定时间的共识进行的多智能体系统仍然可以实现,即使是时变和非线性尺度之间的代理。数值模拟的两个说明性的例子来验证所提出的有限持续时间的共识协议的有效性。
2020-08-23 cs.SY eess.SY
Time Averaged Consensus in a Direct Coupled Coherent Quantum Observer Network for a Single Qubit Finite Level Quantum System
University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy(澳大利亚国防军新南威尔士大学)
本文研究了构建单量子比特量子系统直接耦合量子观察者网络的问题,提出由量子谐振子网络组成的观察器,并证明其输出在时间平均意义下趋于一致性。
2015-03-04 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed finite-time termination for consensus algorithm in switching topologies
在这篇文章中,我们提出了一个有限时间停止准则的一致性算法在网络中的动态通信拓扑结构。最近的结果提供了渐近收敛的共识算法。然而,这些算法的渐近收敛性提出了一个挑战,在实际的设置,从代理的响应是需要在有限的时间。为此,我们提出了一个最大-最小协议,传播的全球最大值和最小值的代理状态(同时运行共识算法)在网络中。我们建立了全局最大值和最小值是严格单调的,即使是动态拓扑结构,可以用来分布式确定在有限时间内收敛的接近程度。我们表明,每个节点都可以通过运行建议的最大-最小协议访问全局最大值和最小值,并将其用作有限时间停止标准,否则渐近共识算法。该算法的实际效用说明通过实验,每个代理实例化的NodeJS socket.io服务器。
2019-08-30 cs.MA cs.SY eess.SY
On finite-time and fixed-time consensus algorithms for dynamic networks switching among disconnected digraphs
ITESM(墨西哥科技师范学院)
本文研究了动态网络在不连通有向图间切换时的有限时间和固定时间一致性算法,提出了一种新的算法,能够在切换过程中保证一致性的有限时间和固定时间收敛,并展示了其在计算效率和扩展性方面的优势。
2021-06-25 cs.MA cs.SY eess.SY
Distributed Optimization of Finite Condition Number for Laplacian Matrix in Multi-Agent Systems
University of California Irvine(加州大学欧文分校)
本文提出一种分布式算法,通过调节节点权重优化多智能体系统中拉普拉斯矩阵的有限条件数,提升共识算法的收敛速度和系统性能。
2025-07-08 cs.SY eess.SY math.OC
Consensus and Synchronization of Multi-agent Systems over Finite Fields - Graph Topologies
Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学);Linköping University(林雪平大学)
本文研究了有限状态空间多智能体系统的协作协议,提出两种新算法生成通信拓扑,验证了方法的有效性。
2026-09-23 cs.SY eess.SY
Average Consensus with Dynamic Quantization Framing and Finite-Time Termination over Limited-Bandwidth Directed Networks
University of Cyprus(塞浦路斯大学);University Campus Bio-Medico of Rome(罗马生物医学大学城);The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
本文提出PP-ACDC算法,在有限带宽有向网络中实现精确平均一致性,通过动态量化框架和有限时间终止机制,确保高效且精确的通信效率。
2025-12-31 cs.SY eess.SY
Consensus Labeled Random Finite Set Filtering for Distributed Multi-Object Tracking
Università di Firenze(佛罗伦萨大学);Curtin University(科廷大学);Istituto Italiano di Tecnologia (IIT)(意大利理工学院)
本文提出基于标注随机有限集和动态贝叶斯推断的分布式多目标估计方法,设计了两种新型一致性跟踪滤波器,实现多目标跟踪的分布式、可扩展和高效解决方案。
2016-06-09 cs.SY eess.SY stat.CO
The distributed biased min-consensus protocol revisited: pre-specified finite time control strategies and small-gain based analysis
针对分布式有偏最小一致性协议(DBMC)缺乏用户指定时间收敛结果的问题,提出两种预设有限时间控制策略,并基于小增益工具证明标称DBMC的全局指数输入-状态稳定性,优于现有结果,仿真验证了有效性。
2024-05-14 cs.SY eess.SY math.OC
Linear Consensus Algorithms Based on Balanced Asymmetric Chains
分析了基于所谓平衡非对称链的更新步骤的多智能体共识算法。对于这样的算法,它表明:(i)的状态的聚集点的集合是有限的,(ii)的渐近无条件发生的单一共识或多个共识是直接相关的属性的绝对无限流的底层更新链。结果被应用到众所周知的共识模型。
2013-03-26 cs.SY eess.SY math.DS
Single-Bit Consensus with Finite-Time Convergence: Theory and Applications
在这篇简短的论文中,提出了一个新的共识协议的基础上的标志的创新。基于这个协议,每个代理只需要一个比特的信息,它的相对状态,它的邻居代理。这在实时应用中是重要的,因为它需要更少的计算和/或代理上的通信负载。利用李雅普诺夫稳定性定理证明了具有生成树网络的收敛性。此外,收敛被证明是在有限时间内,这是显着的,相比,在文献中的大多数渐近协议。本文还考虑了时变网络拓扑,并对无向网络给出了最终的一致性值。讨论了该协议在二维/三维交会任务、分布式估计、分布式优化和编队控制中的应用,并讨论了该协议的意义。数值模拟提供的协议与文献中现有的协议进行比较。
2020-01-01 cs.MA cs.SY eess.SY
Finite-time Heterogeneous Cyclic Pursuit with Application to Target Interception
Indian Institute of Technology Bombay(印度孟买理工学院)
本文提出了一种有限时间异构循环追捕方案,确保集成器建模的智能体达成一致。证明了对于所提出的滑模控制,即使每个智能体的增益不相同,只要所有增益均为正数,就能在有限时间内达成一致。给出了计算给定增益和初始状态的智能体的一致值和一致时间的算法。通过改变增益,推导出一致可以发生的值集,并给出了确定在上述集中的任意点内实现一致的增益的第二个算法。作为应用,展示了在循环有向图中,一组拦截器在视距(LOS)率上实现有限时间一致的有效性,能够确保在动力学和现实模型中对目标的协同无碰撞拦截。仿真验证了理论结果。
2018-11-28 cs.MA cs.SY eess.SY
Resilient Constrained Consensus over Complete Graphs via Feasibility Redundancy
本文研究了弹性高维约束一致性问题,并研究了完全图的弹性分布式算法。对于具有单例交集的凸约束集,给出了在Byzantine代理存在下,以指数速度达到期望一致的可行冗余和集正则性充分条件,该条件可直接应用于多面体集.给出了弹性约束一致性问题可解的可行性冗余必要条件。
2022-03-26 cs.SY eess.SY math.OC
Max-Consensus Over Fading Wireless Channels
本文的主题是实现有限时间的最大共识的多智能体系统,在衰落的无线信道上通信,并利用其干扰属性。当数据同步传输时,这种现象会破坏所需的信息。事实上,每个发射信号都被未知的时变因子(衰落系数)衰减,然后,通过干扰,所有这样的衰减信号在接收机处被求和。我们设计了一个利用干扰的通信系统,而不是对抗干扰,与其他算法相比,我们的策略可以更有效地利用无线资源。通过同时访问该通信系统,每个代理获得相邻代理的信息状态的加权平均。有了手头的这条信息,再加上一个采用广播授权的交换共识协议,最大共识可以在有限的迭代次数内实现。
2020-05-12 cs.SY eess.SY
Finite time max-consensus for simultaneous target interception in switching graph topologies
本文提出一种分布式制导律,在静态和切换图拓扑下实现异构追踪器对静止目标的有限时间同时拦截,并建立必要条件,通过仿真验证。}```json\n{
2025-04-22 cs.SY eess.SY
Privacy-Preserving Distributed Average Consensus in Finite Time using Random Gossip
在本文中,我们开发和分析了一个基于流言的平均共识算法,使分布式系统的所有组件,每个有一些初始值,达到(近似)平均共识后,他们的初始值执行有限数量的迭代,而不必透露具体的价值,他们有助于平均计算。我们考虑一个完全连接(无向)的网络,其中每对组件(节点)可以随机选择执行成对的标准八卦平均值的值,并提出了一个增强,可以遵循每个节点,不想透露其初始值给其他(好奇)节点。我们假设好奇节点试图识别其他节点的初始值,但不会以任何其他方式干扰计算;然而,作为最坏情况的假设,好奇节点被允许任意合作,并被假设知道隐私保护策略(但不知道想要保护其隐私的节点选择的实际参数)。我们精确地描述了保证特定节点隐私保护的信息交换条件。该协议还提供了一个标准,该标准允许节点以分布式方式(在运行增强型流言协议时)确定何时终止它们的操作,因为已经达到近似平均共识,即,所有节点都获得了与其初始值的精确平均值相距很小距离的值。
2021-11-08 cs.SY eess.SY
Distributed Optimization with Nesterov Momentum and Finite-Time Quantized Averaging over Directed Networks: Extended Version
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));The Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院)
本文针对分布式优化中节点函数曲率差异导致的zigzag现象及通信带宽限制问题,提出QANM算法,结合Nesterov加速梯度下降与量化共识协议,实现线性收敛。
2026-10-27 cs.SY eess.SY math.OC
A cutting-surface consensus approach for distributed robust optimization of multi-agent systems
针对时变非平衡有向网络上的分布式鲁棒凸规划,提出一种基于切割面共识的完全分布式优化方法,实现有限时间终止并保证每个智能体获得可行且近似最优的解。
2025-10-28 cs.MA cs.SY eess.SY
Mode Consensus Algorithms With Finite Convergence Time
针对多智能体系统的分布式模式共识问题,提出三种基于混合动力学的有限时间算法,并通过下界先验与自适应机制降低计算开销。
2024-03-01 cs.SY eess.SY
Average Consensus with Dynamic Compression in Bandwidth-Limited Directed Networks
针对带宽受限的有向非平衡网络平均一致性问题,提出PP-ACDC分布式算法,通过自适应量化方案在无需全局信息下实现精确平均收敛,数值分析与仿真验证了其有效性。
2025-08-09 cs.SY eess.SY
Self-triggered Consensus of Multi-agent Systems with Quantized Relative State Measurements
本文针对无向图上的一阶连续时间多智能体系统,提出量化与自触发采样的联合设计方法,实现渐近一致性并保证事件间隔严格为正,采样时间由含Lambert W函数的迭代过程显式确定。
2023-10-14 cs.SY eess.SY math.OC
Tropical Algebraic approach to Consensus over Networks
Indian Institute of Science(印度科学学院)
本文利用热带代数研究最大共识协议的收敛性,给出了固定和切换拓扑网络下收敛的充要条件。
2011-09-02 cs.DM cs.SY eess.SY
Exploiting the Superposition Property of Wireless Communication for Max-Consensus Problems in Multi-Agent Systems
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Fraunhofer Heinrich Hertz Institute(弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所);Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme(复杂技术系统动力学马普研究所)
本文提出一种利用无线信道叠加特性实现多智能体系统最大共识的协议,通过广播数据叠加实现快速收敛。
2018-05-17 cs.SY eess.SY
Observer-based Leader-following Consensus for Positive Multi-agent Systems Over Time-varying Graphs
针对时变图上离散时间正多智能体系统的领导者-跟随者一致性问题,提出扩展的基于观测器设计,利用公共二次李雅普诺夫函数证明正性与输出一致性,并用数值示例验证。
2023-10-14 cs.SY eess.SY math.OC
Cooperative Target Capture using Predefined-time Consensus over Fixed and Switching Networks
我们提出了预定义的时间共识为基础的合作制导律的一大群拦截器,同时捕获的目标能够执行各种运动。与主从式协同制导技术不同,拦截器群没有领导者,每个拦截器以分布式方式执行自己的制导命令,从而避免了任务在单个拦截器上的驻留。我们首先设计的合作制导命令的目标的移动性,其次是相同的目标是固定的,并考虑到拦截器的拓扑结构的变化。我们进一步表明,通过严格的分析,建议的合作制导律保证在一个预定义的时间内的拦截器的时间去值的共识。所提出的设计允许在设计过程中任意设定可行的一致时间,而不管拦截器的初始剩余飞行时间值如何,从而确保同时对目标进行拦截。我们还证明了所提出的设计的有效性,通过模拟拦截器连接在静态和动态网络。
2021-09-03 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Positive Consensus for Heterogeneous Multi-agent Systems
本文针对受外部输入的异构高阶多智能体系统,提出一种两步设计方法,通过正局部参考生成器与去中心化鲁棒跟踪控制器,实现切换拓扑下具有有限增益稳定性的鲁棒正一致性。
2023-05-09 cs.SY eess.SY math.OC
Convex Decreasing Algorithms: Distributed Synthesis and Finite-time Termination in Higher Dimension
我们介绍了分布式算法的一般数学框架,和单调性的性质经常在应用中得到满足。这些属性被用来为收敛算法提供有限时间保证,适合在没有中央权威的情况下使用。一个中心的应用是共识算法在更高的维度。这些追求激发了一个新的对等凸壳算法,我们证明是所描述的理论的一个实例。为了解决凸集的多样性和潜在的计算和通信成本,知道这样的集合在高维,轻量级的范数为基础的停止准则的发展。更明确地说,我们给出了一个分布式算法,在有限的时间内终止时,适用于共识问题在更高的维度,并保证收敛的共识算法在规范,在任何给定的公差。共识最小二乘估计和分布函数确定的应用程序。通过MATLAB仿真说明了该算法的实用性。
2020-07-30 cs.MA cs.SY eess.SY
A Distributed Step-by-step Finite-time Consensus Design for Heterogeneous Battery Energy Storage Devices with Droop Control
针对异构电池储能系统,提出一种分布式逐步有限时间一致性控制方案,实现能量均衡、功率共享及电压频率恢复,并在IEEE 57节点系统验证其有效性。
2026-09-21 cs.SY eess.SY
Robust Consensus in the Presence of Impulsive Channel Noise
School of Electrical, Computer, and Energy Engineering, Arizona State University(亚利桑那州立大学电气、计算机和能源工程学院)
本文提出一种抗广泛脉冲信道噪声分布的分布式平均共识算法,首次放松了通信噪声的有限矩要求,证明节点渐近达成一个有限随机变量的共识,其期望为初始观测的样本均值,方差依赖于算法步长和接收非线性函数。
2014-08-16 cs.DC cs.SY eess.SY
Finite Time Exact Quantized Average Consensus with Limited Resources and Transmission Stopping for Energy-Aware Networks
由通过无线网络进行通信的空间分布的传感器和致动器组成的联网控制系统正在成为5G和物联网技术中的基础基础设施技术,包括各种应用,如自动驾驶汽车,无人机和各种传感设备。为了增加灵活性并降低部署和维护成本,许多此类应用考虑电池供电或能量收集网络,这对无线网络的能耗带来了额外的限制。具体地,电池供电或能量收集无线通信网络的操作需要保证(i)节点之间的有效通信和(ii)可用能量的保存。受这些新需求的启发,在本文中,我们提出并分析了一种新的分布式平均共识算法,该算法(i)仅对量化值进行操作(以保证有效的通信和数据存储),以及(ii)依赖于事件驱动的更新(以减少能耗,通信带宽,网络拥塞和/或处理器使用)。我们描述了所提出的算法的性质,并表明,它的执行,在任何时不变的和强连接的有向图,将允许所有节点达到,在有限的时间内,一个共同的共识值,等于精确的平均值(表示为两个量化值的比率)。此外,我们表明,我们的算法允许每个节点停止传输,一旦达到初始量化值的精确平均值(为了保持其电池能量)。然后,我们提出了上界(i)的传输和计算的数量,每个节点必须执行算法的执行过程中,和(ii)的内存和能量要求的每个节点,以便算法被执行。
2021-10-01 cs.SY eess.SY
Matrix-Scaled Consensus over Undirected Networks
针对无向网络上的线性动态智能体,本文提出矩阵缩放一致性算法,通过研究矩阵缩放拉普拉斯算子性质并设计适用于单积分器及线性时不变智能体的多种算法,实现了状态向量按矩阵权重的渐近一致,并经数学分析与仿真验证了收敛性。
2024-06-05 cs.SY eess.SY
History Data Driven Distributed Consensus in Networks
分布式共识协议中的权重关联量化了网络中代理对其邻居的信任。在这样的网络系统中的一个重要问题是相邻代理之间的信任估计的不确定性,加上错误地将错误的信任量与不同的相邻代理相关联所产生的损失。我们引入了一种概率方法,它使用网络中收集的历史数据,以确定每个代理之间的信任程度。具体来说,使用邻居之间的共享数据的有限历史,我们得到一个配置,它代表了每个邻居代理的可信度的置信度估计。最后,我们提出了一个历史数据驱动(HDD)的分布式共识协议,该协议将计算出的配置数据转换为权重,用于共识更新。在分布式共识设置的背景下使用历史数据的方法标志着我们的论文的新颖贡献。
2022-02-18 cs.SY eess.SY
Consensus over Weighted Directed Graphs: A Robustness Perspective
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究加权有向图共识协议的鲁棒性,推导单权重变化极限,证明负权重边仍可达成共识,并应用于有向无环图和有向环图。
2016-09-01 cs.SY eess.SY
Robust Consensus for Multi-Agent Systems Communicating over Stochastic Uncertain Networks
Peking University(北京大学);City University of Hong Kong(香港城市大学)
研究多智能体在不确定通信网络中实现鲁棒一致性的方法,通过分析网络同步性、系统动态不稳定性和通道不确定性,设计基于修改代数黎卡提方程的协议以实现均方一致性。
2017-03-29 cs.SY eess.SY
Average Consensus by Graph Filtering: New Approach, Explicit Convergence Rate and Optimal Design
Wuhan University of Science and Technology(武汉科技大学);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学)
本文从图信号处理角度重新审视多智能体一致性问题,提出基于图谱滤波的新型分析与设计方法,推导出有限时间与渐近平均一致性的充分必要条件,建立一致性收敛速率与周期一致性协议的直接联系,并提出多项式设计图谱滤波器的方法。
2018-08-04 cs.SY eess.SY
A Unified Framework for Consensus and Synchronization on Lie Groups admitting a Bi-Invariant Metric
对于在欧几里得空间上演化并通过连通图相互链接的有限数量的代理,基于代理间错误的拉普拉斯流确保了一阶和二阶动态的共识或同步。当这样的代理演变成一个圆圈(仓本振荡器),流,取决于正弦的代理间的误差角概括相同。在这项工作中,它表明,拉普拉斯流和仓本振荡器是一个更一般的理论的李群,承认双不变度量的共识的特殊情况。这样的理论不仅使这些共识和同步算法的推广李群,但也提供了洞察抽象的群论和微分几何性质,确保在欧几里德空间和圆收敛。
2022-09-02 cs.SY eess.SY
Consensus and synchronization in discrete-time networks of multi-agents with stochastically switching topologies and time delays
Fudan University(复旦大学);Max Planck Institute for Mathematics in the Sciences(马克斯·普朗克科学促进部数理研究所);Santa Fe Institute for the Sciences of Complexity(圣塔菲复杂性科学研究所)
针对时变拓扑和时滞的多智能体网络,研究一致性算法的稳定性,证明在自环无延迟条件下网络达到一致,在自环有延迟且满足特定整数模式时算法可能同步到周期轨迹。
2011-02-25 cs.SY eess.SY math.DS
On the detection and identification of edge disconnections in a multi-agent consensus network
本文研究了离散时间多智能体共识网络中边的突然断开问题。如果图保持强连接,多智能体系统仍然实现共识,但一般来说,除非每对智能体之间的信息交换是对称的,否则智能体的状态收敛到原始共识值的漂移值。因此,边缘断开可以被忽视。本文研究了检测边断开和在有限步内确定断开的确切边的问题。这两个问题是可解的必要和充分条件,无论是在所有的代理的状态是可用的情况下,只有一个子集的代理的状态进行测量。最后,一个例子的网络的7个代理人,说明一些理论的结果在纸上。
2021-01-17 cs.SY eess.SY
Consensus Analysis over Clustered Networks of Multi-Agent Systems under External Disturbances
研究了簇状网络上受外界干扰的多智能体系统的一致性问题。它认为,代理分为几个集群。它们几乎总是彼此孤立的,它们有一个有向生成树。代理人的目标是实现共同的价值。为了支持集群之间的交互与最小的信息交换,我们认为,每个集群有一个代理,谁可以交换信息的集群以外的任何代理在一些离散的时刻。我们的主要贡献提出了一个共识协议,它考虑到连续时间的集群内的代理和离散时间的跨集群通信信息之间的通信。相应地,分别分析了分簇网络上的一致性和鲁棒$\mathcal{H}_{\infty}$一致性。由于矩阵理论和代数图论的结果,我们表明,所提出的控制协议可以解决上述问题。最后,通过数值算例验证了理论结果的有效性.
2021-06-05 cs.SY eess.SY
Randomized Transmission Protocols for Protection against Jamming Attacks in Multi-Agent Consensus
NII(日本国立情报学研究所)
本文研究了在恶意攻击下多智能体一致性问题,提出了一种新的随机通信协议,通过随机化通信时间以防止攻击者预测,从而实现有限时间的实际一致性。
2019-12-04 cs.SY eess.SY
Sampled-Data Consensus over Random Networks
本文研究了具有随机交互和采样数据控制的网络一致性问题,证明了在期望、均方和几乎必然意义下的一致性等价性,并推导了均方一致性的必要充分条件及采样间隔的临界值。
2015-03-23 cs.SY eess.SY
Distributed Average Consensus under Quantized Communication via Event-Triggered Mass Splitting
本文研究了具有定向通信链路的多智能体系统中的分布式平均一致性问题。分布式平均共识的目标是让每个节点与某个初始值相关联,以获得这些初始值的平均值(或接近平均值的某个值)。在本文中,我们提出并分析了一种分布式平均算法,该算法仅使用量化值(具体而言,相邻代理之间存储,处理和交换的信息受到确定性统一量化)并依赖于事件驱动的更新(例如,以减少能量消耗、通信带宽、网络拥塞和/或处理器使用)。我们所提出的分布式平均协议的特性,说明其操作与一个例子,并表明其执行,任何时不变的和强连接的有向图,将允许所有代理达到,在有限的时间内,一个共同的共识值,等于量化平均。我们的结论与现有的量化平均共识算法,说明所提出的算法的性能和潜在的优势进行比较。
2019-07-23 cs.SY eess.SY
HARQ-based Quantized Average Consensus over Unreliable Directed Network Topologies
本文提出HARQ-QAC分布式算法,利用窄带反馈信道和重传机制,在存在丢包的不可靠有向网络中实现有限时间收敛的量化平均共识,是首个能处理丢包并收敛到平均值的量化共识算法。
2025-04-12 cs.SY eess.SY
Asynchronous Vector Consensus over Matrix-Weighted Networks
该研究针对矩阵加权离散多智能体网络,提出异步更新模型,证明正定边权下几乎必然达成向量共识,给出合作-竞争网络二分共识充要条件与零共识网络结构,相关结论也适用于同步模型。
2025-08-02 cs.SY eess.SY
On Arbitrary Compression for Decentralized Consensus and Stochastic Optimization over Directed Networks
Rice University(莱斯大学)
研究静态有向图上具有压缩通信的分散一致性和随机最优化问题。我们提出了一个迭代的基于梯度的算法,压缩消息根据所需的压缩比。所提出的方法可证明减少了网络上的通信开销,在每一个通信轮。与现有文献相反,我们允许任意的压缩比在通信的消息。我们显示了一个线性收敛速率所提出的方法的共识问题。此外,我们提供了明确的收敛速度分散随机最优化问题的光滑函数是(i)强凸,(ii)凸,或(iii)非凸。最后,我们提供了数值实验来说明在任意压缩比下的收敛性和我们的算法的通信效率。
2022-04-18 cs.LG cs.MA cs.SY
Convergence Time of Quantized Metropolis Consensus Over Time-Varying Networks
研究在时间变化无向连通图上实现量化共识问题,提出具有快速收敛时间的协议,证明在时间变化网络中使用泊松过程激活边时,收敛时间至共识点集为O(n² log²n)。
2016-02-02 cs.DC cs.MA cs.SY
ARQ-based Average Consensus over Directed Network Topologies with Unreliable Communication Links
针对有向网络中不可靠链路下的平均一致性问题,提出利用(H)ARQ协议增强的Robustified Ratio Consensus算法,实现更快收敛和更低缓冲区占用。
2024-07-29 cs.SY eess.SY
Cluster Consensus on Matrix-weighted Switching Networks
研究了矩阵加权交换网络上多智能体系统的簇一致性问题。获得了实现簇一致性的必要和/或充分条件,并提供了簇一致性稳态的定量表征。当底层网络在有限个网络间切换时,首先给出了切换矩阵加权网络上多智能体系统簇一致性的必要条件,证明了系统的稳态位于所有切换网络对应的矩阵值拉普拉斯算子的零空间的交集中.其次,当底层网络在无限多个网络之间切换时,利用矩阵加权积分网络的零空间分析,给出了多智能体系统簇一致性的充分条件,并定量描述了多智能体系统的稳态.特别是,矩阵加权开关网络下的双方共识的条件进行了检查。仿真结果验证了理论分析的正确性。
2021-07-21 cs.MA cs.SY eess.SY
Exploiting Over-The-Air Consensus for Collision Avoidance and Formation Control in Multi-Agent Systems
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Science of Intelligence (SCIoI), Research Cluster of Excellence(智能科学(SCIoI)卓越研究集群)
本文提出利用空中共识技术实现多智能体系统的高效编队与避障控制,通过利用无线信道干扰提升通信效率,展现了在大规模智能体场景下的优越性能。
2024-08-09 cs.SY eess.SY