マルチエージェントシステムにおける自律的なコンセンサス形成問題の解析

多智能体系统中自主共识形成问题分析

• 批准号: 09J03450
• 负责人: 林 直樹
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J03450/
• 关键词: パフォーマンスコンセンサス問題; マルチティアコンピューティングシステム; QoS公平化制御; ポテンシャルゲーム理論; パワーアウェアセンサ配置制御; 協調制御; QoS公平化; センサ被覆

本研究は、制御工学の中で、エージェントと呼ばれる自律行動主体が相互作用を受けながら、システム全体として「調和の取れた振る舞いをするよう制御を行う「マルチエージェントシステムにおける協調制御」と呼ばれる分野に関するものである。本研究では特に、各エージェントが状態に依存した評価値に関するコンセンサスを達成する「パフォーマンスコンセンサス問題」を提案し、その理論的解析と工学的応用に関する研究を行った。本年度はまず、データセンタ型コンピューティングアーキテクチャとして近年注目されている「マルチティアコンピューティングシステム」におけるリソース配分問題について考察した。各ティアのリソース制約を満たすようにリソース量の調整を行う調停器と、クライアントのリソース量を管理するリソースマネージャを用いたリソース配分制御法を提案した。また、パフォーマンスコンセンサス問題を応用することで、各ティアのリソース制約の下でクライアントのQoSレベルを等しくする「QoS公平化」が実現できることを示した。さらに、パフォーマンスコンセンサスを達成する手法として、ポテンシャルゲーム理論に注目したパワーアウェアなモバイルセンサ配置制御について考察した。センサの位置と電圧を重心座標により表現し、各センサを各プレイヤに、センサの重心座標をプレイヤの混合戦略に、センサの被覆性能とセンシングの消費電力との間のトレードオフを評価する評価関数をポテンシャル関数に、それぞれ対応させることで、センサ配置問題がポテンシャルゲームとして定式化できることを示した。また、センシングの消費電力を考慮したセンサ配置制御を実現するために、各センサがレプリケータダイナミクスを用いて重心座標を更新する手法を提案した。

这项研究与称为“多智能体系统中的协作控制”的控制工程领域相关，其中被称为智能体的自主参与者受到控制，以便系统作为一个整体在相互交互的同时以和谐的方式运行。是某事。在本研究中，我们特别提出了“性能共识问题”，其中每个智能体根据状态对评估值达成共识，并对其理论分析和工程应用进行了研究。今年，我们首先考虑了近年来作为数据中心型计算架构而受到关注的“多层计算系统”中的资源分配问题。我们提出了一种资源分配控制方法，使用仲裁器调整资源量以满足每一层的资源约束，并使用资源管理器管理客户端的资源量。此外，通过应用性能共识问题，我们表明可以实现“QoS 公平性”，即在每一层的资源限制下均衡客户端的 QoS 水平。此外，我们考虑了注重潜在博弈论的功耗感知移动传感器放置控制作为达成性能共识的方法。评估函数，通过质心坐标表达传感器的位置和电压，将每个传感器分配给每个玩家，将传感器的质心坐标分配给玩家的混合策略，并评估传感器覆盖性能和传感功率之间的权衡我们表明，通过将每个传感器与潜在函数相关联，可以将传感器放置问题表述为潜在游戏。此外，为了实现考虑传感功耗的传感器放置控制，我们提出了一种方法，其中每个传感器使用复制器动力学更新其重心坐标。

项目成果

ボロノイ分割による被覆制御へのポテンシャルゲームの応用

势博弈在 Voronoi 分解覆盖控制中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: M.Suzuno;K.Akutsu;H.Kawakami;K.Akiyama;T.Suemasu;Naoki Hayashi;寺岡沙織
• 通讯作者: 寺岡沙織

調停器を導入した multi-tier コンピューティングシステムにおける動的なQoS公平化制御

使用仲裁器的多层计算系统中的动态 QoS 公平控制

• 发表时间: 2009
• 作者: 林直樹;潮俊光;金澤尚史
• 通讯作者: 金澤尚史

マルチティアサーバシステムにおける分散QoS公平化制御へのコンセンサス問題の応用

共识问题在多层服务器系统分布式QoS公平控制中的应用

• 发表时间: 2009
• 作者: 林直樹;潮俊光;金澤尚史
• 通讯作者: 金澤尚史

Adaptive Arbitration of Fair QoS Based Resource Allocation in Multi-tier Computing Systems

多层计算系统中基于公平QoS的资源分配的自适应仲裁

• 发表时间: 2010
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals
• 作者: Naoki Hayashi;Toshimitsu Ushio;and Takafumi Kanazawa
• 通讯作者: and Takafumi Kanazawa

モバイルセンサ被覆問題へのポテンシャルゲームの応用

潜在博弈在移动传感器覆盖问题中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: 林直樹;潮俊光;金澤尚史
• 通讯作者: 金澤尚史