通信受限多个体网络的一致性和分布式优化研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61472003
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    81.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0204.计算机系统结构与硬件技术
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

In practical applications, the information transmission among multi-agent networks usually suffers from the effects of limited bandwidth and network topology. The research on consensus and distributed optimization of multi-agent networks with communication constraints mainly focuses on how to make the agents eventually reach an agreement and to cooperatively solve a network-wide optimization problem through the design of local quantized consensus protocol for each agent in a given communication network. The main purpose of this project lies in studying the interconnection of network topology, quantized information and consensus protocol; additionally, the interest in this project also pertains to the development of efficient quantized average consensus algorithms by virtue of the broadcast nature of wireless communications and then applies the algorithms to multi-agent distributed optimization issues. Specifically, we mainly consider how each agent of directed unbalanced networks updates its states by relying solely on locally available quantized information, then we conduct convergence analysis under the corresponding quantized consensus algorithm. Moreover, we consider how to design effective and robust quantized average consensus algorithms for directed networks exploiting the broadcast nature of wireless communications. Finally, we investigate quantized consensus-based distributed optimization algorithms for multi-agent systems; we try to analyse how agents simultaneously achieve consensus and optimize a network-wide objective function in the presence of quantized interactions. The research of this project will help to better understand the evolvement of agents' states in the presence of quantized information interactions and the quantization effect on the performance of distributed optimization algorithms.
多个体网络中个体间的信息传递,通常会受到有限带宽、网络拓扑等因素影响。通信受限多个体网络的一致性与分布式优化主要关注如何设计个体的局部量化一致性协议,使所有个体形成共识并协同地解决关于整个网络的优化计算问题。本项目重点研究网络拓扑、量化信息与个体一致性协议间的关系,以及如何利用无线通信的广播特性来发展更符合实际的量化平均一致性算法,并应用于多个体分布式优化问题。具体地,项目考虑有向非平衡网络中个体如何与其邻居个体交换量化信息来调整状态,并分析量化一致性算法的收敛性;研究利用广播特性对有向网络设计有效的鲁棒量化平均一致性算法。还将考虑基于量化一致性的多个体分布式优化算法的研究,分析如何在量化通信受限下,所有个体达成一致性的同时并使关于整个网络的优化问题目标函数最优。本项目研究将有助于更好地理解多个体系统中个体状态在量化信息通信下的演化,以及量化对分布式优化算法性能的影响。

结项摘要

多个体网络中个体间的信息传递,通常会受到有限带宽、网络拓扑等因素影响。在课题资助下,主要研究如何设计个体的局部量化一致性协议,使所有个体形成共识并协同地解决关于整个网络的优化计算问题。本项目重点研究网络拓扑、量化信息与个体一致性协议间的关系,以及如何利用无线通信的广播特性来发展更符合实际的量化平均一致性算法,并应用于多个体分布式优化问题。具体地,项目考虑了有向非平衡网络中个体如何与其邻居个体交换量化信息来调整状态,并分析量化一致性算法的收敛性及相关的分布式优化算法的收敛性;研究了基于事件触发通信的无线传感网络时钟同步问题,并提出一种基于事件触发机制的二阶一致性算法。研究了多个体网络的无梯度优化问题,提出了一种分布式随机投影无梯度优化算法及分布式流言push-sum 无梯度算法、分布式在线条件梯度优化算法、分布式次梯度优化算法、分布式在线对偶平均优化算法等。本课题研究可应用于大数据计算、分布式机器学习、机物系统的信息处理与融合、数据隐私保护等重要领域。

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(4)
专利数量(0)
Gallai’s conjecture for outerplanar graphs
加莱外平面图猜想
  • DOI:
    10.1109/tpwrd.2020.2967582
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Interdisciplinary Mathematics
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Geng Xianya;Fang Minglei;Li Dequan
  • 通讯作者:
    Li Dequan
快速在线分布式对偶平均优化算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    计算机应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李德权;王俊雅;马驰;周跃进
  • 通讯作者:
    周跃进
时延情形下的多个体系统受限一致性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    控制工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    舒良萍;张晓倩;李德权
  • 通讯作者:
    李德权
Optimal difference-based estimation for partially linear models
部分线性模型的基于差分的最优估计
  • DOI:
    10.1007/s00180-017-0786-3
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Computational Statistics
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    Zhou Yuejin;Cheng Yebin;Dai Wenlin;Tong Tiejun
  • 通讯作者:
    Tong Tiejun
多个体切换网络分布式量化次梯度优化算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    计算机应用
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李甲地;马驰;李德权;王俊雅
  • 通讯作者:
    王俊雅

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

无线传感器网络二阶一致性时间同步
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    电子与信息学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈珍萍;李德权;唐超礼;曲立国
  • 通讯作者:
    曲立国
基于Petri网的故障诊断研究理论的综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    计算机科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    方欢;方贤文;李德权
  • 通讯作者:
    李德权
无线传感器网络混合触发一致性时间同步
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    仪器仪表学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈珍萍;李德权;黄友锐;唐超礼
  • 通讯作者:
    唐超礼
全系数模糊型线性规划的偏差法
  • DOI:
    10.1109/icton.2017.8025144
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    模糊系统与数学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曹炳元;朱章遐;李德权
  • 通讯作者:
    李德权
具有通信时延的多个体分布式次梯度优化算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    合肥工业大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘军;李德权
  • 通讯作者:
    李德权

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

李德权的其他基金

基于量化信息通信的网络化多个体系统的分布式协调研究
  • 批准号:
    61073102
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码