Gossip consensus algorithms via quantized communication
Center for Control, Dynamical Systems and Computation, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校控制、动力系统与计算中心）
针对数字链路网络中的平均共识问题，提出基于成对八卦通信与更新的算法，并分析其收敛性以解决量化器选择与状态信息使用问题。
2009-09-14 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic consensus with prescribed convergence time for multi-leader formation tracking
研究了一组跟随完整移动机器人围绕参考信号的分布式编队跟踪问题。参考信号由多个引线的位置的几何中心组成。本文的主要贡献是提出了一种新型的调制分布式虚拟观测器。此外，所提出的MDVO是基于一个精确的动态共识算法与规定的收敛时间。此外，我们还提供了模拟示例，展示了该提案的两种不同应用场景。
2022-06-23 cs.MA cs.SY eess.SY
The robustness of democratic consensus
Politecnico di Torino（都灵理工大学）
研究民主共识在大规模极限下的鲁棒性，分析其在意见动态模型中的表现，指出其作为平均共识的放松形式。
2015-02-15 cs.MA 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
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
Vector-valued Privacy-Preserving Average Consensus
在不披露敏感信息的情况下达成平均共识可能是多代理协调的关键问题。本文研究了向量值多智能体网络的隐私保护平均一致性（PPAC）。特别地，一组具有向量值状态的代理旨在协作地达到其初始状态的精确平均共识，而每个代理的初始状态不能被披露给其他代理。我们表明，向量值的PPAC问题可以通过关联的矩阵加权网络与高维代理状态来解决。通过将Agent状态提升到高维空间，并设计具有动态、低秩、半正定耦合矩阵的矩阵加权网络，实现对Agent状态的隐藏，并保证多Agent网络渐近收敛于平均一致性，从而提出一种新的分布式向量值PPAC算法.本质上，收敛性分析可以转化为开关矩阵加权网络的平均一致性问题。我们表明，准确的平均共识，可以保证和初始代理的状态可以保持私有，如果每个代理至少有一个“合法”的邻居。该算法只涉及基本的矩阵运算，在计算上比基于密码的方法更有效，并且可以以完全分布式的方式实现，而不依赖于第三方。数值仿真结果验证了该算法的有效性。
2022-09-22 cs.SY eess.SY
Adaptation of Parameters in Heterogeneous Multi-agent Systems
针对异构多智能体系统无法完美同步的问题，提出复用状态同步耦合信号的参数自适应律，在持续激励下可实现动力学渐近同构与状态精确一致性。
2025-09-05 cs.MA cs.SY eess.SY
Dynamics Based Privacy Protection for Average Consensus on Directed Graphs
Clemson University（克莱姆森大学）
本文提出了一种用于有向图的新型平均一致性方法，通过在交互节点之间嵌入随机耦合权重的内在鲁棒性，保护参与节点的初始状态隐私，无需第三方或数据聚合器协助，同时保证精确一致性和对恶意节点和外部窃听者的隐私保护。
2018-12-05 cs.SY eess.SY math.OC
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
Resilient Average Consensus: A Detection and Compensation Approach
研究了具有行为不端节点的多智能体系统的弹性平均一致性问题。为了保护共识值不受不当行为节点的影响，我们通过检测不当行为，减轻相应的不利影响，实现弹性平均共识来解决这个问题。在本文中，一般类型的不当行为，包括欺骗攻击，意外故障和链路故障。我们通过两跳通信信息以分布式方式描述行为不端节点的不利影响，并开发了一种具有衰减容错误差界的确定性检测补偿共识（D-DCC）算法。考虑到信息集由于链路故障而间歇可用的情况，提出了一种随机扩展的基于随机检测补偿的一致性（S-DCC）算法。我们证明了D-DCC和S-DCC分别允许节点渐近地达到弹性平均一致性。然后，引入Wasserstein距离分析了S-DCC算法的精度。最后，通过大量的仿真实验验证了该算法的有效性
2022-02-22 cs.SY eess.SY
A Resistance Distance-Based Approach for Optimal Leader Selection in Noisy Consensus Networks
Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）；Fudan University（复旦大学）
研究噪声共识网络中领导者位置对性能的影响，通过电阻距离与H2范数的关系推导出领导者位置的闭式表达式，并解决特殊图结构下的最优领导者选择问题。
2017-08-23 cs.SY eess.SY math.OC
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 in multi-agent systems with second-order dynamics and non-periodic sampled-data exchange
University of Cagliari（卡利亚里大学）；Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
研究多智能体系统在非周期采样数据交换下的共识问题，采用PD型局部交互规则，利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法分析收敛性，推导稳定性条件并进行数值模拟验证。
2014-07-11 cs.SY eess.SY
Consensus in multi-agent systems with non-periodic sampled-data exchange and uncertain network topology
University of Cagliari（卡利亚里大学）；Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
研究多智能体系统在非周期采样数据交换下的共识问题，提出基于LMIs的稳定性条件，利用网络拓扑连接性分析，通过数值模拟验证理论结果。
2014-09-06 cs.SY eess.SY
Secure and Privacy-Preserving Average Consensus
Clemson University（克莱姆森大学）
本文提出一种在无可信第三方的情况下，利用同态加密实现安全隐私保护的平均一致性算法，具有计算和通信开销低，适用于时变交互拓扑结构的特点。
2017-09-19 cs.CR cs.SY eess.SY
Event-Triggered Quantized Average Consensus via Mass Summation
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，我们提出并分析了新的分布式平均算法，该算法仅对量化值进行操作（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的影响），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）。我们的特性的建议分布式平均协议的量化值，并表明，他们的执行，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，一个共同的共识值表示为两个量化值的比率，等于确切的平均值。最后，我们的例子说明了所提出的算法的操作，性能和潜在的优势。
2020-03-27 cs.SY eess.SY
Privacy-Preserving Average Consensus via State Decomposition
Clemson University（克莱姆森大学）
本文提出了一种通过状态分解实现隐私保护平均一致性的方法，该方法通过将每个节点的状态分解为两个子状态，避免在平均一致性过程中披露个体状态信息，从而保证精确收敛到期望的一致值。
2019-03-02 cs.CR cs.SY eess.SY
Dynamic Quantum Optimal Communication Topology Design for Consensus Control in Linear Multi-Agent Systems
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
本文提出利用量子算法优化动态通信拓扑，用于线性多智能体系统的一致控制，通过量子虚时间演化解决NP难问题，实现高效拓扑生成与一致性能。
2026-02-05 cs.SY eess.SY
Privacy-preserving Average Consensus: Privacy Analysis and Optimal Algorithm Design
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；The University of Victoria（维多利亚大学）；Zhejiang University（浙江大学）
本文研究了在一致性过程中如何保护初始状态隐私，提出新的隐私定义并设计最优算法以实现最高隐私保护水平。
2017-02-09 cs.SY eess.SY
Distributed Average Consensus under Quantized Communication via Event-Triggered Mass Summation
University of Cyprus（塞浦路斯大学）
研究多智能体系统在定向通信链路下受量化信息流影响的分布式平均一致性问题，提出并分析了一种仅使用量化值的分布式平均算法，通过事件驱动更新降低能耗和网络拥堵，证明在强连通有向图上可实现精确平均共识。
2018-06-22 cs.SY eess.SP 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
Scale-free Loopy Structure is Resistant to Noise in Consensus Dynamics in Complex Networks
Fudan University（复旦大学）；Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院）
研究无标度二元网络中白噪声对共识动力学的影响，发现网络的H2范数相干性趋于常数，证明无标度拓扑和环状结构增强了噪声下的鲁棒性。
2018-01-02 cs.SI cs.SY eess.SY
Byzantine-Resilient Multi-Agent Distributed Exact Optimization with Less Data
研究了分布式多智能体在f-total拜占庭攻击下的弹性最优化问题。与以往的拜占庭弹性多智能体精确最优化问题的工作相比，我们不要求通信拓扑是全连通的。在费用函数冗余的情况下，基于强凸全局费用和Lipschitz连续梯度的传统假设，提出了分布式比较梯度消去弹性优化算法.在该算法下，我们成功地证明了，如果每个正常智能体的内邻个数大于某个常数，且参数f满足一定的条件，则所有正常智能体对全局变量的局部估计最终会达到一致并收敛到最优解。最后通过数值实验成功地验证了结果的正确性。
2023-03-28 cs.SY eess.SY math.OC
Performance bounds for multi-vehicle networks with local integrators
本文将串行一致性设计的性能结果从二阶推广到任意 n 阶积分器系统，给出基于对角化矩阵条件数的性能界，并通过PI控制车辆编队案例验证三阶串行一致性对负载扰动的抑制效果。
2024-10-18 cs.SY eess.SY math.OC
