オープンな大規模ネットワーク化システムに対する人間共存型自律分散制御法の開拓

开放大规模网络系统人类共存自主分散控制方法的开发

基本信息

批准号：
21K04121
负责人：
林直樹
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04121/
关键词：
分散最適化協調制御マルチエージェントシステム分散制御

项目摘要

大規模ネットワーク化システムは、超スマート社会の実現において重要な役割を担っている。このような大規模ネットワーク化システムでは、構成要素のサブシステム間の相互作用が時間の経過とともにダイナミックに変化するオープンな構造をもっている。オープン性を有するネットワーク化システムの制御や最適化を実現するために、2022年度はエージェントのダイナミクスや環境の不確かさを考慮した協調制御や分散最適化に関する研究を遂行した。特に、構成エージェントやネットワークの結合関係が動的に変化するオープンなマルチエージェントシステムによる分散最適化法や分散意思決定法の検討を行った。エージェントの入れ替わりを考慮した最適化法や意思決定法では、既存研究にあるようなネットワークの結合関係を表す重み行列の収束性に関する議論がそのままでは適用できないため、ネットワークへの接続状況に応じてエージェントの集合を分割して解析を行うアプローチを提案した。また、目的関数が動的に変化する場合のオンライン最適化法やエージェントのダイナミクスの不確かさをガウス過程により推定する分散制御法についても検討した。超スマート社会において想定されている大規模ネットワーク化システムではネットワークやシステムの構造がダイナミックに変化していくが、このような時間的変化を陽に考慮した協調制御法については未だ確立されていない。2002年度の研究成果は、ネットワーク構造とダイナミクスの時間的の変化を同時に考慮し、動的で不確かな環境にも柔軟に対応できる協調制御法の開発につながる研究成果である。

大型网络系统在实现超级智能社会中起着重要作用。这样的大规模网络系统具有开放的结构，其中组件子系统之间的相互作用会随着时间的流逝而动态变化。为了实现开放式的网络系统的控制和优化，在2022财年，研究了代理和环境不确定性的动态，对协调控制和分布式优化进行了研究。特别是，我们使用开放的多代理系统研究了分布式优化方法和分布式决策方法，其中配置剂和网络之间的耦合关系动态变化。在考虑到代理的变化的优化和决策方法中，无法像IS一样应用代表网络耦合关系的重量矩阵的收敛性。因此，我们提出了一种根据与网络的连接情况对代理进行分配和分析的方法。当目标函数动态变化和分布式控制方法时，我们还检查了在线优化方法，这些方法估算了使用高斯过程估算代理动力学的不确定性。在超级智能社会中预期的大规模网络系统中，网络和系统的结构动态变化，但是没有建立的合作控制方法可以及时考虑这些变化。 2002年的研究结果是导致协作控制方法发展的研究结果，该方法可以同时考虑到网络结构和动态随时间的变化，并且可以灵活地对动态和不确定的环境做出响应。

项目成果

期刊论文数量（23）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Distributed Inequality Constrained Online Optimization for Unbalanced Digraphs using Row Stochastic Property

DOI：
10.1109/cdc51059.2022.9993135
发表时间：
2022-12
期刊：
2022 IEEE 61st Conference on Decision and Control (CDC)
影响因子：
0
作者：
Keishin Tada;N. Hayashi;S. Takai
通讯作者：
Keishin Tada;N. Hayashi;S. Takai

オープンな有向グラフにおける不等式制約付き分散オンライン最適化

开放有向图中不等式约束的分布式在线优化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
澤村吏貴;林直樹;乾口雅弘
通讯作者：
乾口雅弘

Distributed gradient descent method with edge-based event-driven communication for non-convex optimization

DOI：
10.1049/cth2.12127
发表时间：
2021-05-22
期刊：
IET CONTROL THEORY AND APPLICATIONS
影响因子：
2.6
作者：
Adachi, T.;Hayashi, N.;Takai, S.
通讯作者：
Takai, S.

連続緩和に基づく分散混合整数計画問題の検討

基于连续松弛的分布式混合整数规划问题研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小川岳人;林直樹;乾口雅弘
通讯作者：
乾口雅弘

有向ネットワークに対する分散型混合整数計画法の検討

有向网络分布式混合整数规划研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
小川岳人;林直樹;乾口雅弘
通讯作者：
乾口雅弘

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Mako-no-te: Research on Proto-communication based on Side-to-Side Relationship

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DOI：
10.11184/his.21.3_279
发表时间：
2019
期刊：
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影响因子：
0
作者：
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通讯作者：
岡田美智男

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DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
染川慎司;三根智幸;小野郁;林直樹;大渕修一;吉田英世;河合恒;藤原佳典;平野浩彦;井原一成;金憲経
通讯作者：
金憲経

Русский язык для всех: модернизация русского языка при Екатерине II

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
長谷川孔明;林直樹;岡田美智男;遠藤珠紀;Mika Enomoto and Katsuya Takanashi;天野文雄;坂庭淳史;村松哲文;川端康雄;天野文雄;宮地　尚子;森山奈々美，荻原亜彩美，近藤森音，浅原正幸，相澤彰子;藤原重雄;鳥山祐介
通讯作者：
鳥山祐介