基于图染色混合进化算法的长期多智能体任务分配

1

作者 师晓妍 袁培燕 +2 位作者 张俊娜 黄婷 龚月姣 《计算机科学》 北大核心 2025年第7期262-270,共9页

多智能体任务分配问题是智能仓储领域的关键底层问题。该问题要求将持续到来的任务分配给可用的智能体,以最小化整体任务的平均周期时间。针对该长期多智能体任务分配问题,首先将其数学建模为图染色问题,利用考虑冲突关系的图表征任务... 多智能体任务分配问题是智能仓储领域的关键底层问题。该问题要求将持续到来的任务分配给可用的智能体,以最小化整体任务的平均周期时间。针对该长期多智能体任务分配问题,首先将其数学建模为图染色问题,利用考虑冲突关系的图表征任务与智能体之间的关联性。基于该问题模型,为了最小化所有任务的平均周期时间,提出结合启发式算法、禁忌搜索算法和遗传算法的图染色混合进化算法(Graph Coloring Hybrid Evolutionary Algorithm, GCHEA),利用启发式算法生成初始解,以有效引导搜索过程;引入禁忌表,避免候选解在寻优过程中陷入局部最优;利用遗传算法的选择、交叉和替换操作增强种群多样性,通过迭代优化得到全局最优解;最终提出算法GCHEA获得图染色方案并进一步解码为具体的任务-智能体的分配方案。在仿真系统上进行测试,实验结果表明,GCHEA与现有的任务分配算法相比,在任务平均周期时间和系统总延误时间这两个性能指标上均取得了显著的改进。具体来说,任务平均周期时间平均减少了49%左右,系统总延误时间平均减少了约50%。 展开更多

关键词 智能仓储 长期多智能体任务分配 图染色问题 混合进化算法

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基于多智能体强化学习的AMR协作任务分配方法

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作者 张富强 张焱锐 +1 位作者 丁凯 常丰田 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期26-33,共8页

为了解决AMR在柔性生产中运输任务的自主分配难题,采用一种基于改进多智能体强化学习算法的多智能体深度确定性策略梯度算法(MADDPG)。首先,引入注意力机制对算法进行改进,采用中心化训练分散式执行的框架,并对AMR的动作及状态进行设置... 为了解决AMR在柔性生产中运输任务的自主分配难题,采用一种基于改进多智能体强化学习算法的多智能体深度确定性策略梯度算法(MADDPG)。首先,引入注意力机制对算法进行改进,采用中心化训练分散式执行的框架,并对AMR的动作及状态进行设置;其次,根据奖励值的大小确定任务节点的覆盖程度以及任务的完成效果;最后,在Pycharm上进行仿真,结果表明:MADDPG算法的平均奖励值较其他算法增幅为3,训练次数减少了300次,在保证求解任务分配完成度的基础上,具有更快的学习速度和更稳定的收敛过程。 展开更多

关键词 自主移动机器人 多智能体 强化学习 协作 任务分配

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基于不确定场景的多决策风格智能任务分配方法 被引量：1

3

作者 刘家义 王刚 +2 位作者 贾晨星 付强 明月伟 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第1期104-110,共7页

现代信息化战争中,战场环境复杂多变,具有高动态、不完全信息和不确定性等特点,深度强化学习为其中的任务分配问题提供了新思路。针对智能体在不确定场景中泛化能力不足的问题,提出了面向不确定场景的多决策风格智能体架构,增强了智能... 现代信息化战争中,战场环境复杂多变,具有高动态、不完全信息和不确定性等特点,深度强化学习为其中的任务分配问题提供了新思路。针对智能体在不确定场景中泛化能力不足的问题,提出了面向不确定场景的多决策风格智能体架构,增强了智能体面对不确定复杂环境的适应能力;针对深度强化学习方法中单一奖励函数很难训练出符合人类决策逻辑的智能体问题,提出了基于事件的奖励机制,合理引导智能体学习;最后在数字战场仿真环境中验证了所提方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 深度强化学习 任务分配 多智能体系统 决策风格

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基于EC-MAVEN算法的多智能体多约束作战任务分配方法 被引量：1

4

作者 钟孙健 张德平 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第9期58-63,共6页

为解决现有启发式算法在面对多约束作战任务分配时,存在收敛速度慢,探索效率低等问题。基于作战仿真环境提出改进的多智能体变分探索方法(EC-MAVEN),对具有多约束的作战任务分配问题进行建模,提高复杂任务中智能体的探索效率,并使用情... 为解决现有启发式算法在面对多约束作战任务分配时,存在收敛速度慢,探索效率低等问题。基于作战仿真环境提出改进的多智能体变分探索方法(EC-MAVEN),对具有多约束的作战任务分配问题进行建模,提高复杂任务中智能体的探索效率,并使用情景控制提高良好样本的利用率,加快训练速度,有利于跳出局部最优。通过作战打击任务分配环境进行仿真实例验证,结果表明,EC-MAVEN算法可减少陷入局部次优,缩短训练时间,提高任务成功率。 展开更多

关键词 多智能体 强化学习 任务分配 协作任务

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面向动态全局任务的异构多智能体系统监督控制

5

作者 王晓玲 李开封 +2 位作者 陈源宝 苏厚胜 蒋国平 《指挥与控制学报》 北大核心 2025年第5期630-641,共12页

在多智能体系统执行全局任务时,某个智能体的行为可能导致整个系统陷于阻塞状态。为解决这一问题,面向动态全局任务,采用不同智能体可以完成不同任务、或不同智能体以不同方法完成同一任务的异构多智能体系统,通过建立一种全新的多智能... 在多智能体系统执行全局任务时,某个智能体的行为可能导致整个系统陷于阻塞状态。为解决这一问题,面向动态全局任务,采用不同智能体可以完成不同任务、或不同智能体以不同方法完成同一任务的异构多智能体系统,通过建立一种全新的多智能体系统监督控制方法,实现多智能体系统安全、无死锁地完成该动态全局任务。每个智能体被建模为一个独立的离散事件系统,借助模型检测技术,完成智能体是否具备执行特定任务能力的评估;针对每个具备执行特定任务能力的智能体,设计满足特定规范的监督控制器,以保障任务的无阻塞完成。将理论结果应用于一个多智能体系统,以验证其有效性。 展开更多

关键词 多智能体系统 监督控制理论 监督控制器 模型检测 任务分配

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机会式群智感知中覆盖最大化的去中心化任务分配

6

作者 陈杨辉 於志勇 +3 位作者 黄昉菀 郝勇涛 涂淳钰 吴越钟 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第7期1752-1759,共8页

传统的机会式群智感知需要由平台进行集中式任务分配,存在对平台性能要求高和隐私泄露等问题.为了解决这些问题,本文提出了一种新颖的方案,旨在去中心化的机会式感知场景下,实现带有全局预算约束的任务分配,使任务覆盖最大化.区别于传... 传统的机会式群智感知需要由平台进行集中式任务分配,存在对平台性能要求高和隐私泄露等问题.为了解决这些问题,本文提出了一种新颖的方案,旨在去中心化的机会式感知场景下,实现带有全局预算约束的任务分配,使任务覆盖最大化.区别于传统方法,通过参与者自主选择是否参与感知任务的方式来实现任务分配,构造了一个多智能体协同系统.在去中心化场景下,保证全局约束并实现高效的任务分配是一大挑战.为解决上述挑战,提出了两种方法:一种是将蚁群算法应用到任务分配问题上,同时以通信的方式获取目标评估函数以及更新信息素,实现智能体间协同求解,从而适用于去中心化的场景;另一种是基于QMIX框架的决策通信方法,将QMIX中智能体网络的输出作为建议动作,引入决策通信层,根据建议动作以及动作价值进行协商,从而遵循全局约束条件.在真实数据集上的实验结果表明,本文提出的两种方法在任务覆盖率上可以与集中式规划方法相当,并在耗时等综合性能上具有良好的表现. 展开更多

关键词 群智感知 多智能体 蚁群算法 去中心化 任务分配

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基于改进拍卖-遗传算法的作战任务分配方法

7

作者 孙佳伟 杜伟伟 +2 位作者 李震 赵佳然 靳玉琪 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第6期62-70,共9页

为提高合成分队作战任务分配效率,并实现不同类型作战单元的高效协同作业,提出了一种三层迭代寻优模型,通过多智能体利用军用订单模式完成能力寻优、个体寻优、协同寻优的迭代过程。基于模型的具体特点,融合拍卖算法与遗传算法进行运算... 为提高合成分队作战任务分配效率,并实现不同类型作战单元的高效协同作业,提出了一种三层迭代寻优模型,通过多智能体利用军用订单模式完成能力寻优、个体寻优、协同寻优的迭代过程。基于模型的具体特点,融合拍卖算法与遗传算法进行运算,减少了遗传算法的初始搜索空间。采用精英保留与君主选择策略,以及动态调整交叉率和变异率的方法改进遗传算法步骤,加快了整体分配速度。最后通过仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 作战任务分配 改进遗传算法 拍卖算法 约束因子 多智能体

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基于多智能体联盟的多机协同空战任务分配 被引量：21

8

作者 刁兴华 方洋旺 +1 位作者 肖冰松 毛东辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1268-1275,共8页

基于多智能体联盟形成理论,分析了网络化条件下多平台多目标攻击任务分配问题.将协同任务分配的过程视为复杂联盟的生成过程,首先将对目标总体的打击任务分解为一系列子任务,各子任务再进一步分解为单个平台能够完成的任务单元;再根据... 基于多智能体联盟形成理论,分析了网络化条件下多平台多目标攻击任务分配问题.将协同任务分配的过程视为复杂联盟的生成过程,首先将对目标总体的打击任务分解为一系列子任务,各子任务再进一步分解为单个平台能够完成的任务单元;再根据联盟特征函数的定义分别建立联盟报酬、能力成本、通信开销模型,以联盟特征函数作为空战任务分配目标函数;最后引入离散粒子群优化算法进行联盟生成,采用二进制矩阵编码形式,设计粒子可行性检查策略.仿真实验验证了本方法在协同制导条件下空战任务分配的合理性与有效性. 展开更多

关键词 协同空战 任务分配 多智能体联盟 特征函数 离散粒子群优化算法

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基于心智与扩展合同网的半自治多智能体任务分配 被引量：9

9

作者 张立 王茜竹 +2 位作者 赵春江 汪霞 姜大立 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2885-2892,共8页

为解决网络化制造背景下的任务优化分配难题,提出一种将心智模型与扩展合同网机制结合的半自治多Agent任务分配方法。所构建的心智模型包括两类共六种心智参数。以此为基础,扩展了合同网机制包括发标优选、竞标报价与多Agent任务分配三... 为解决网络化制造背景下的任务优化分配难题,提出一种将心智模型与扩展合同网机制结合的半自治多Agent任务分配方法。所构建的心智模型包括两类共六种心智参数。以此为基础,扩展了合同网机制包括发标优选、竞标报价与多Agent任务分配三个过程,通过发标适合度计算优化竞标Agent集;通过任务开销计算得到竞标报价;通过价格、协作、距离三个方面的成本评估,以总成本最小为目标建立任务分配优化模型与求解算法。采用企业原材料采购优化案例验证了该任务分配方法的有效性。结果表明,该方法消除了传统任务分配通信量大的缺陷,同时反映了任务候选者的主观意愿,为网络化制造条件下的任务分配提供了有效支持。 展开更多

关键词 多智能体 网络化制造 任务分配 心智模型 扩展合同网

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有人/无人作战智能体分布式任务分配方法 被引量：28

10

作者 万路军 姚佩阳 孙鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期310-316,共7页

有人/无人作战智能体任务联盟是面向分布式网络化作战体系提出的一种作战样式,任务分配问题是研究任务联盟指挥策略的关键点之一。以有人/无人作战智能体任务联盟为研究对象,提出与之适应的分布式体系结构。将任务执行质量引入任务分配... 有人/无人作战智能体任务联盟是面向分布式网络化作战体系提出的一种作战样式,任务分配问题是研究任务联盟指挥策略的关键点之一。以有人/无人作战智能体任务联盟为研究对象,提出与之适应的分布式体系结构。将任务执行质量引入任务分配问题建模中,以拍卖算法为基础,通过编组整体拍卖、方案预处理等改进机制,有效降低了个体方案的构建开销,并在约束的时间内实现任务联盟的动态任务分配。针对作战想定进行了仿真计算,结果表明算法能在有限拍卖次数下给出接近理想优化效果的分配方案。 展开更多

关键词 有人/无人作战智能体 分布式任务分配 拍卖算法 时间约束

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多智能体博弈的纺织车间搬运机器人任务分配 被引量：13

11

作者 李珣 南恺恺 +2 位作者 赵征凡 王晓华 景军锋 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期78-87,共10页

针对当前纺织品智能化生产加工过程中搬运机器人所面临的大规模复杂动态任务分配问题,提出了一种基于智能体博弈理论的分布式自主决策框架。根据纺织品实际生产过程任务环境建立任务模型,在考虑到任务的距离和时间优先级等因素下建立目... 针对当前纺织品智能化生产加工过程中搬运机器人所面临的大规模复杂动态任务分配问题,提出了一种基于智能体博弈理论的分布式自主决策框架。根据纺织品实际生产过程任务环境建立任务模型,在考虑到任务的距离和时间优先级等因素下建立目标函数,以智能体的目标效用函数最优为策略选择依据,引入博弈论中的Nash均衡理论对问题求解,并对该决策框架进行了实验验证。实验结果表明:在该决策框架下任务的分配相比同类分布式任务分配算法能够得到全局最优解,具有较强的可扩展性、良好的鲁棒性、收敛性能,同时对动态任务分配同样具有良好结果表现。 展开更多

关键词 多智能体 搬运机器人 任务分配 纺织车间 博弈论

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基于英式拍卖协商协议的多智能体任务分配 被引量：9

12

作者 胡晶晶 曹元大 胡军 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期795-799,共5页

为实现多智能体系统中多议题任务的高效分配,提出了一种英式多议题拍卖协商协议,采用改进的有记忆模拟退火算法,可有效求解Single-unit组合拍卖问题,实现了多议题任务分配自动协商,并成功应用于一个后勤物资调度多智能体决策系统中的多... 为实现多智能体系统中多议题任务的高效分配,提出了一种英式多议题拍卖协商协议,采用改进的有记忆模拟退火算法,可有效求解Single-unit组合拍卖问题,实现了多议题任务分配自动协商,并成功应用于一个后勤物资调度多智能体决策系统中的多议题任务分配。 展开更多

关键词 多智能体系统 拍卖协商算法 任务分配 多议题

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一种基于ISODATA算法的多智能体任务分配策略 被引量：3

13

作者 史豪斌 张仁宇 +1 位作者 孙钢 李雷 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期507-512,共6页

针对城市地震等大规模灾害发生后,灾难救援搜救范围大、现场情况多变、远距离通讯交流阻塞、施救人员危险性高等问题,提出了一种使用具有特定功能的多智能体开展救援任务,并利用分区的思想,将多智能体分配到城市各个区域,以扩大搜救范围... 针对城市地震等大规模灾害发生后,灾难救援搜救范围大、现场情况多变、远距离通讯交流阻塞、施救人员危险性高等问题,提出了一种使用具有特定功能的多智能体开展救援任务,并利用分区的思想,将多智能体分配到城市各个区域,以扩大搜救范围,节省救援时间的方案。同时,针对传统Kmeans聚类方法的不足,提出了一种基于ISODATA(迭代自组织数据分析)算法的多智能体任务分配策略,以根据不同的城市环境进行自适应聚类划分。实验结果表明,该方法不仅比传统的K-means分区算法有更好的救援效果,而且大大促进了的整体救援效果。 展开更多

关键词 灾难救援 多智能体 任务分配 分区策略 ISODATA算法

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面向多智能体UUV协同系统的任务分配建模(英文) 被引量：5

14

作者 梁洪涛 康凤举 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2075-2082,共8页

针对UUV协同系统的任务分配问题展开研究。在分析合同网协议特点及其可行性的基础上,提出了一种面向多智能体UUV协同系统的扩展合同网任务分配模型,设计了圆形信任区域的招标策略以缩小发标范围,建立了面向自身能力约束的招标策略以提... 针对UUV协同系统的任务分配问题展开研究。在分析合同网协议特点及其可行性的基础上,提出了一种面向多智能体UUV协同系统的扩展合同网任务分配模型,设计了圆形信任区域的招标策略以缩小发标范围,建立了面向自身能力约束的招标策略以提高通信效率,并且构建了综合评判的中标策略以提高协商质量,经过招标、投标和中标等各个阶段递阶式的减少通信规模,实现协同系统的分布式任务分配。仿真实验结果表明了该模型能够有效地实现UUV协同系统的任务分配。 展开更多

关键词 UUV 协同系统 任务分配 智能体 扩展合同网

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多智能体系统任务分配实验设计与实现 被引量：2

15

作者 张佳 任亲浩 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第7期121-125,共5页

针对多智能体系统课程教学中理论与实践教学脱节的问题,构建了分布式多机器人系统仿真平台,设计并实现了分布式多智能体探测任务分配实验。在实验中,提出用一种改进合同网拍卖算法实现多智能体系统探测任务的分配。该平台具有界面友好... 针对多智能体系统课程教学中理论与实践教学脱节的问题,构建了分布式多机器人系统仿真平台,设计并实现了分布式多智能体探测任务分配实验。在实验中,提出用一种改进合同网拍卖算法实现多智能体系统探测任务的分配。该平台具有界面友好、易于上手、方便扩展等特点,适用于多智能体系统理论课程配套的实验教学。依托该平台,采用以问题为导向的教学方法,能够有效提高学生对理论知识的理解和掌握,培养学生的创新意识和工程应用能力。 展开更多

关键词 多智能体 任务分配 合同网拍卖算法 仿真实验 实验教学

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基于势博弈的异构多智能体系统任务分配和重分配 被引量：14

16

作者 鞠锴 冒泽慧 +1 位作者 姜斌 马亚杰 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2416-2428,共13页

针对异构多智能体系统,基于势博弈理论提出一种新的任务分配和重分配算法.考虑任务执行同步性和任务时效性的多重约束,导致异构多智能体系统中各个体任务执行时间受到多种限制,建立一个基于势博弈的算法结构,使系统以分布式方式工作.在... 针对异构多智能体系统,基于势博弈理论提出一种新的任务分配和重分配算法.考虑任务执行同步性和任务时效性的多重约束,导致异构多智能体系统中各个体任务执行时间受到多种限制,建立一个基于势博弈的算法结构,使系统以分布式方式工作.在此基础上,基于势博弈理论设计任务分配算法,保证在较低复杂度的同时,可以得到近似最大化期望全局效用的良好分配方案,并且随后将所提出的方法推广到任务重分配方案实现故障下的容错.最后,针对攻击任务场景对所提算法进行仿真验证,结果表明,在期望全局效用、容错能力和算法复杂度方面具有全面的性能. 展开更多

关键词 任务分配 多智能体系统 势博弈 约束优化 容错

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基于差分进化算法多智能体任务分配 被引量：7

17

作者 熊远武 赵岭忠 翟仲毅 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第10期3020-3029,共10页

为提升多智能体系统的工作效率,克服差分进化算法DE (differential evolution)在多智能体系统任务分配过程中的不足,提出一种基于QOC (quantization orthogonal crosser)策略改进的正交交叉差分进化算法AOCDE (an orthogonal crosser di... 为提升多智能体系统的工作效率,克服差分进化算法DE (differential evolution)在多智能体系统任务分配过程中的不足,提出一种基于QOC (quantization orthogonal crosser)策略改进的正交交叉差分进化算法AOCDE (an orthogonal crosser differential evolution)。QOC在DE算法基础上,引入正交思想和数据量化技术,通过改变交叉策略,增强算法全局寻优能力,提升算法收敛性。使用该算法解决多智能体系统任务分配问题,将仿真结果与其它算法进行比较,验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 任务分配 智能体系统 正交矩阵 正交交叉 数据量化

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多智能体海上搜寻任务分配方法 被引量：5

18

作者 李岩 邢胜伟 张英俊 《中国航海》 CSCD 北大核心 2018年第3期91-94,100,共5页

将多智能体技术引入海上搜寻任务分配问题研究中,在传统拍卖规则的基础上,建立多智能体海上搜寻任务分配模型,提出基于改进拍卖规则的多智能体海上搜寻任务分配方法。仿真结果表明:所提出的方法能够实现全局最优的海上搜寻任务分配,并... 将多智能体技术引入海上搜寻任务分配问题研究中,在传统拍卖规则的基础上,建立多智能体海上搜寻任务分配模型,提出基于改进拍卖规则的多智能体海上搜寻任务分配方法。仿真结果表明:所提出的方法能够实现全局最优的海上搜寻任务分配,并且在搜救现场情况发生变化时,能够动态地调整任务分配方案,为海上搜救行动提供辅助决策支持。 展开更多

关键词 海上搜救 任务分配 多智能体 拍卖规则

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基于多智能体深度强化学习的空间众包任务分配 被引量：5

19

作者 赵鹏程 高尚 于洪梅 《吉林大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期321-331,共11页

针对现有空间众包中的任务分配大多只考虑单边、短期利益和单一场景的问题,提出一种基于多智能体深度强化学习的空间众包任务分配算法.首先定义一种新的空间众包场景,其中工人可以自由选择是否与他人合作;然后设计基于注意力机制和A2C(a... 针对现有空间众包中的任务分配大多只考虑单边、短期利益和单一场景的问题,提出一种基于多智能体深度强化学习的空间众包任务分配算法.首先定义一种新的空间众包场景,其中工人可以自由选择是否与他人合作;然后设计基于注意力机制和A2C(advantage actor-critic)方法的多智能体深度强化学习模型进行新场景下的任务分配;最后进行仿真实验,并将该算法与其他最新的任务分配算法进行性能对比.仿真实验结果表明,该算法能同时实现最高的任务完成率和工人收益率,证明了该算法的有效性和鲁棒性. 展开更多

关键词 多智能体深度强化学习 空间众包 任务分配 注意力机制

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多目标多智能体路径规划方法

20

作者 张静 王祎 +1 位作者 陈子龙 李云松 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第8期1689-1697,共9页

为了实现高效地将任务分配给每个智能体,为智能体规划出尽可能短且不与其他智能体发生碰撞的路径,提出多目标多智能体路径规划方法.针对传统路径规划算法使用离散时间导致成功率低的问题,该算法定义连续时间下智能体间的冲突定义与解冲... 为了实现高效地将任务分配给每个智能体,为智能体规划出尽可能短且不与其他智能体发生碰撞的路径,提出多目标多智能体路径规划方法.针对传统路径规划算法使用离散时间导致成功率低的问题,该算法定义连续时间下智能体间的冲突定义与解冲突方式,在A^(*)算法的基础上引入安全间隔与标签的概念,使得A^(*)算法可以规划出满足连续时间约束的最优路径.针对多智能体路径规划问题中因碰撞检测、冲突避免造成的较大计算量,提出冲突分级策略,减少了算法求解过程中扩展的节点数量.实验结果表明,利用所提出的算法能够求解得到更优的解决方案,且该算法具有更好的适用性;在智能体分布密集的场景下,该算法表现出更低的路径总成本和更高的求解成功率. 展开更多

关键词 多智能体系统 路径规划 任务分配 改进A^(*)算法 冲突搜索

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