基于多智能体系统的分布式凸优化算法研究

基于多智能体系统的分布式凸优化算法研究

论文摘要

目前,与多智能体系统相结合的分布式凸优化问题受到许多研究者的关注.此问题经常与多智能体理论中的一致性算法以及凸优化理论中的梯度算法相联系.本文主要围绕分布式凸优化算法进行研究.目前处理约束优化问题所使用的分布式算法,大多需要用到非线性投影,这使得问题很难分析.为了避免计算投影梯度,本文利用镜面上升/下降设计出新的连续时间分布式凸优化算法.最终设计的新的动力系统,是在primal-dual动力系统框架中设计的.这里的原始和对偶动力系统的设计分别借助于镜面下降和镜面上升.使用镜面设计的优化动力系统不仅光滑而且不需要计算投影梯度.本文主要完成以下研究内容:1.在连续时间框架下研究了镜面算法,并给出了证明收敛性的一般方法,推广了现有文献中离散时间镜面算法.2.将连续时间镜面算法与多智能体系统理论相结合,提出了基于镜面设计的分布式凸优化算法的一般理论和方法.3.将连续时间镜面算法应用到带约束的分布式凸优化问题.回避了经典约束优化问题中所采用的梯度投影.简便了算法的计算过程,降低了收敛性分析的理论难度.

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 研究现状
  •     1.2.1 多智能体系统的研究现状
  •     1.2.2 分布式优化的研究现状
  •   1.3 本文结构安排以及主要贡献
  •     1.3.1 论文的主要贡献
  •     1.3.2 论文的结构安排
  • 第2章 预备知识
  •   2.1 基本概念和记号
  •   2.2 多智能体系统分布式理论
  •   2.3 经典优化理论
  • 第3章 常见分布式凸优化算法综述
  •   3.1 无约束分布式凸优化算法
  •     3.1.1 分布式梯度下降算法
  •     3.1.2 分布式对偶平均法
  •   3.2 包含单个约束条件的分布式凸优化问题
  •     3.2.1 有等式约束的分布式凸优化问题
  • 第4章 镜面下降算法
  •   4.1 镜面下降算法一般理论
  •   4.2 离散时间镜面下降算法
  •   4.3 连续时间镜面下降算法
  • 第5章 基于多约束优化问题的分布式镜面下降算法
  •   5.1 多约束优化问题描述
  •   5.2 对偶λ-动力系统的镜面设计
  •   5.3 原始x-动力系统的分布式镜面设计
  •   5.4 仿真
  • 第6章 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 盛瑞

    导师: 倪伟

    关键词: 多智能体系统,分布式算法,镜面算法,原始对偶动力系统,凸优化,约束优化

    来源: 南昌大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 数学,自动化技术

    单位: 南昌大学

    分类号: O224;TP18

    DOI: 10.27232/d.cnki.gnchu.2019.001987

    总页数: 53

    文件大小: 5465K

    下载量: 132

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