Multi-agent target tracking in the presence of nonlinear dynamics and agent heterogeneity, where state-space dimensions may differ, is a challenging problem that traditional graph Laplacian methods cannot easily address. This work leverages the framework of cellular sheaves, a mathematical generalization of graph theory, to natively model such heterogeneous systems. While existing coordination sheaf frameworks focus on cooperative problems like consensus, this work extends them to the non-cooperative target-tracking problem. The tracking of multiple, unknown targets is formulated as a harmonic extension problem on a cellular sheaf, accommodating nonlinear dynamics and external disturbances for all agents. A decentralized control law is developed using the sheaf Laplacian, and a corresponding Lyapunov-based stability analysis is provided to guarantee tracking error convergence, with results validated by simulation.


翻译:在非线性动力学和智能体异构性(状态空间维度可能不同)存在的条件下,多智能体目标跟踪是一个传统图拉普拉斯方法难以解决的挑战性问题。本研究利用胞腔层(图论的数学推广)框架,原生地对此类异构系统进行建模。现有的协调层框架主要关注如共识等合作性问题,而本工作将其扩展至非合作的目标跟踪问题。多个未知目标的跟踪被表述为胞腔层上的调和延拓问题,能够适应所有智能体的非线性动力学和外部干扰。利用层拉普拉斯算子,我们提出了一种分散式控制律,并提供了相应的基于李雅普诺夫方法的稳定性分析,以保证跟踪误差的收敛性,仿真结果验证了该方法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

《基于分层多智能体强化学习的逼真空战协同策略》
专知会员服务
39+阅读 · 2025年10月30日
中文版 | 集中式与分布式多智能体AI协调策略
专知会员服务
19+阅读 · 2025年5月8日
面向关系建模的合作多智能体深度强化学习综述
专知会员服务
39+阅读 · 2025年4月18日
《多智能体强化学习策略优化算法设计》226页
专知会员服务
63+阅读 · 2024年6月9日
基于多智能体强化学习的协同目标分配
专知会员服务
136+阅读 · 2023年9月5日
多智能体协同决策方法研究
专知会员服务
133+阅读 · 2022年12月15日
《多智能体系统中的目标管理》莱特州立大学博士论文
专知会员服务
68+阅读 · 2022年11月25日
面向多智能体博弈对抗的对手建模框架
专知
18+阅读 · 2022年9月28日
【综述】多智能体强化学习算法理论研究
深度强化学习实验室
15+阅读 · 2020年9月9日
浅谈群体智能——新一代AI的重要方向
中国科学院自动化研究所
44+阅读 · 2019年10月16日
计算机视觉方向简介 | 多目标跟踪算法(附源码)
计算机视觉life
15+阅读 · 2019年6月26日
视频中的多目标跟踪【附PPT与视频资料】
人工智能前沿讲习班
30+阅读 · 2018年11月29日
群体智能:新一代人工智能的重要方向
走向智能论坛
12+阅读 · 2017年8月16日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
48+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关资讯
面向多智能体博弈对抗的对手建模框架
专知
18+阅读 · 2022年9月28日
【综述】多智能体强化学习算法理论研究
深度强化学习实验室
15+阅读 · 2020年9月9日
浅谈群体智能——新一代AI的重要方向
中国科学院自动化研究所
44+阅读 · 2019年10月16日
计算机视觉方向简介 | 多目标跟踪算法(附源码)
计算机视觉life
15+阅读 · 2019年6月26日
视频中的多目标跟踪【附PPT与视频资料】
人工智能前沿讲习班
30+阅读 · 2018年11月29日
群体智能:新一代人工智能的重要方向
走向智能论坛
12+阅读 · 2017年8月16日
相关基金
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
48+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员