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基于自适应动态规划的多智能体编队控制研究

基于自适应动态规划的多智能体编队控制研究

作者：王京旭北方工业大学

学位级别：硕士

近年来,多智能体编队控制的潜力被不断挖掘,特别是在灾难救援、智能仓储等领域。然而,避障、输入受限以及通信约束问题不可避免,许多研究在处理这些问题时忽略了对最优性的考虑。因此,本文以两轮差速移动多机器人系统为被控对象,考虑编... 详细信息

近年来,多智能体编队控制的潜力被不断挖掘,特别是在灾难救援、智能仓储等领域。然而,避障、输入受限以及通信约束问题不可避免,许多研究在处理这些问题时忽略了对最优性的考虑。因此,本文以两轮差速移动多机器人系统为被控对象,考虑编队中的避障、输入受限和通信约束问题,利用自适应动态规划方法实现了多智能体编队。此外,对所用的神经网络进行了改进以提高算法的收敛速度。具体研究内容如下:1)输入受限下多智能体编队控制及避障。首先,基于两轮差速机器人模型,建立编队误差方程。将与障碍物的碰撞和过大的控制输入视为风险,设计风险模块对风险进行惩罚,提出带有风险惩罚的自适应动态规划方法。与传统的编队避障方法相比,该方法具有更好的安全性和快速性。2)通信约束下多智能体编队控制。首先,利用启发式动态规划方法构建编队控制策略。然后,针对智能体的前向和反向通道存在的通信约束问题,引入时间戳技术和数据包传输机制,结合网络化预测控制方法,主动补偿随机通信约束,确保通信约束下编队队形的稳定。3)基于增量式自适应动态规划的多智能体编队控制。受强化学习中时间差分技术的启发,将增量式的思想与自适应动态规划方法相结合。将神经网络的输入数据变为增量来增强模型对数据的敏感性,以提高算法的收敛速度。最后,通过数值仿真验证了所提方法的收敛速度快于传统自适应动态规划方法。4)自适应动态规划方法的实验验证。首先,搭建基于Turtlebot3机器人、ROS和光学动作捕捉系统的多智能体编队实验平台。然后,使用1)、2)和3)中的方法实现相应场景下的三辆Turtlebot3编队。

关键词：多智能体编队自适应动态规划避障输入受限通信约束

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几类复微分差分方程亚纯解的性质研究

几类复微分差分方程亚纯解的性质研究

作者：向旭旭贵州师范大学

学位级别：硕士

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MRE耗能阻尼器力学性能及半主动控制分析

振动．测试与诊断 2024年第4期44卷 703-709,826页

作者：杜永峰屠旭松韩博兰州理工大学防震减灾研究所兰州730050 兰州理工大学土木工程减震隔震技术研发甘肃省国际科技合作基地兰州730050

根据磁流变弹性体(magnetorheological elastomer,简称MRE)的可调力学特性提出了基于MRE的新型耗能阻尼器,并对制备完成的硅橡胶基磁流变弹性体及阻尼器分别进行力学性能试验。利用Matlab/Simulink对各层均装有MRE阻尼器的7层框架结构... 详细信息

根据磁流变弹性体(magnetorheological elastomer,简称MRE)的可调力学特性提出了基于MRE的新型耗能阻尼器,并对制备完成的硅橡胶基磁流变弹性体及阻尼器分别进行力学性能试验。利用Matlab/Simulink对各层均装有MRE阻尼器的7层框架结构进行建模仿真分析,将被动控制与基于半主动控制策略的经典最优控制和序列最优控制进行比较。力学测试结果表明:MRE在0~500 mT磁感应强度下其剪切模量变化值达到132.43 kPa,磁流变效应约提高274%;增大加载幅值和加载速率,均能提高MRE阻尼器的力学性能;对阻尼器施加电流激励,在0~10 A增大过程中其等效刚度和阻尼可以实现连续可调。仿真结果表明:基于MRE阻尼器的半主动控制系统可以有效减小结构在地震作用下的响应,3种控制均能对结构动力响应起到良好的控制效果,其中序列最优控制算法的控制效果最为显著且精确度更高;系统在实际测试中需考虑多方面因素影响,尽可能减小误差。

关键词：阻尼器振动控制磁流变弹性体变刚度变阻尼半主动控制策略

论《海洋环境保护法》放射性物质的监督管理权

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论《海洋环境保护法》放射性物质的监督管理权

作者：田伟旭大连海洋大学

学位级别：硕士

由于人类与海洋之间紧密的联系,以及放射性物质监督管理的专业性和复杂性,有效监管海洋放射性物质变得至关重要。本研究将以行政法为视角,探讨海洋放射性物质监督管理权的现状及存在问题,并提出完善建议。研究发现,目前我国《海洋环境... 详细信息

由于人类与海洋之间紧密的联系,以及放射性物质监督管理的专业性和复杂性,有效监管海洋放射性物质变得至关重要。本研究将以行政法为视角,探讨海洋放射性物质监督管理权的现状及存在问题,并提出完善建议。研究发现,目前我国《海洋环境保护法》在放射性物质监督管理方面存在诸多问题,包括监管内容不清晰、监管标准不完善等。针对这些问题,提出了明确监督管理的内容、健全监管体系、建立海陆一体化监管机制和加强信息公开制度等建议。本文主要从以下四部分展开论述,具体而言:第一部分为一般理论。海洋污染中的放射性物质具有潜在的高风险性、长期性和国际性特点,因此需要特别的监督管理机制来加以应对。为此,监督管理权需依托强有力的行政性权力,并遵循风险预防、独立监管和公开透明等原则。此外,还需借鉴环境权理论、公共利益理论以及有限政府理论等三大理论。第二部分为立法与执法现状。《海洋环境保护法》和《海水水质标准》等法律法规以及技术标准为放射性物质的海洋污染预防和控制提供了基本框架,但具体到监督管理权的规定则主要散见于法律、行政法规、部门规范性文件中。此外,我国的海洋管理体制在近年的改革中虽有所优化,但仍面临“多头管理”和“协调不力”的问题。第三部分为存在的法律问题及其原因。当前,《海洋环境保护法》在放射性物质监督管理方面存在诸多问题,包括海洋环境监管内容不清晰、海洋监管标准不完善、海陆一体化监督管理机制不健全、海洋信息公开制度缺乏系统规范等。这些问题的存在,既有公民参与海洋监管意识仍需加强等主观因素,也涉及规范性文件规制作用的滞后性等客观因素。第四部分为完善建议。首先,明确监督管理权的内容,以强化法律的明确性和预防性。其次,应当健全海洋放射性物质的监管体系。再次,建立健全的海陆一体化监督管理机制,包括跨部门和跨区域的协调机制,以及海陆边界监管机制。最后,需要加强海洋环境监管信息公开制度,拓宽海洋信息公开义务主体范围,并加强环境影响评价制度公开,以更好地应对放射性物质污染的挑战。通过上述分析和建议,旨在为完善《海洋环境保护法》中放射性物质监督管理权提供理论和实践的支持,从而推动我国海洋环境保护法律体系的进一步完善和发展。

关键词：海洋环境保护法放射性物质监督管理

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面向智能反射环境的边缘计算卸载与优化研究

面向智能反射环境的边缘计算卸载与优化研究

作者：刘开旭齐鲁工业大学

学位级别：硕士

智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)技术是无线通信领域的一项前沿技术,通过调整其反射特性,优化信号的传输路径和覆盖范围,以提高系统容量与频谱效率。随着物联网、自动驾驶等领域的兴起,移动边缘计算(Mobile Edge Compu... 详细信息

智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)技术是无线通信领域的一项前沿技术,通过调整其反射特性,优化信号的传输路径和覆盖范围,以提高系统容量与频谱效率。随着物联网、自动驾驶等领域的兴起,移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)技术正成为支撑这些新兴技术发展的关键技术。通信技术的迅猛发展,低频段的频谱资源变得日益紧张,毫米波通信技术拥有丰富的高频段频谱为无线通信的发展提供了巨大的潜力。然而,毫米波信号也面临着易受遮挡、穿透能力差等挑战。因此,本文针对智能反射环境下边缘计算卸载进行研究,结合智能反射面技术、移动边缘计算技术以及毫米波通信技术等几个方面进行了研究。本文研究内容如下:1.本文设计了智能反射环境下多用户终端设备边缘计算卸载模型,解决多用户终端设备计算卸载时延最小化的问题。分析了MEC系统在智能反射面与中继辅助的情况下,用户终端设备的上行传输卸载速率。运用交替优化算法,优化系统计算卸载变量、通信基站接收矢量、智能反射面相位以及中继发射功率。最后,本文得到了不同数量智能反射面和中继辅助下边缘计算卸载性能对比,以及在智能反射面模型中引入中继所带来的性能增益。仿真结果表明,通过在边缘计算系统中引入智能反射面和中继技术,能够显著提升边缘计算卸载效率。2.为了进一步构建智能反射环境下边缘计算卸载模型,进行智能反射面的无模型设计,在智能反射面与无线通信系统之间交互最小的要求下,来构建智能反射面与无线信道的整体设计模型。首先将智能反射面的控制建模为马尔可夫决策过程(Markov Decision Process,MDP),应用深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)技术对智能反射面进行粗相位控制,通过极值搜索算法进行智能反射面的精细相位控制。最后,通过交替优化的方法,优化计算卸载变量。仿真结果验证了所提的方案在边缘计算卸载的低时延性以及不同信道动态的适应性。3.为进一步提升毫米波通信性能,构建毫米波信道通信情况下智能反射面辅助移动边缘计算模型,由于毫米波信号易受遮挡、穿透能力差的特性。因此,考虑在毫米波信道直传卸载链路受阻情况下,利用分布式部署智能反射面来创建高阶毫米波信道,辅助用户终端设备边缘计算卸载。通过交替优化算法优化卸载变量,约束松弛技术来解决智能反射面的单位模约束,实现IRS辅助毫米波边缘计算系统的计算时延最小化设计。仿真结果验证了高阶毫米信道环境下边缘计算卸载算法的有效性。

关键词：移动边缘计算智能反射面毫米波通信计算卸载资源优化

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人工智能对中国外贸高质量发展的影响研究

人工智能对中国外贸高质量发展的影响研究

作者：张鹏旭内蒙古财经大学

学位级别：硕士

新中国建立后,我国的外贸得到了长足的发展,外贸的整体实力得到了极大的提高。从1950年的41.5亿元,增长到2022年的40.07万亿,现在已经是全球最大的商品贸易国家,在全球的经济和贸易历史上都创下了一个新的神话,对我们国家的经济发展起... 详细信息

新中国建立后,我国的外贸得到了长足的发展,外贸的整体实力得到了极大的提高。从1950年的41.5亿元,增长到2022年的40.07万亿,现在已经是全球最大的商品贸易国家,在全球的经济和贸易历史上都创下了一个新的神话,对我们国家的经济发展起到了巨大的促进作用,对全球的经济和贸易的迅速发展起到了重要的作用。随着人工智能、物联网、区块链等新兴科技的出现,人类已经进入了第四次工业革命的时代。随着人工智能的不断深入,制造业的发展水平也发生了巨大的变化,也预示着一个新的发展时期即将来临。但是,要想应付日趋剧烈的国际竞争,必须加快新时代的外贸高质量发展,这既是增长方式和发展路径的转变,也是体制机制与评价体系变革创新的过程。在对人工智能与外贸高质量发展的研究成果进行梳理的基础上,挖掘人工智能对我国外贸高质量发展的作用机理,构造人工智能对我国外贸高质量发展的作用机制。最后,本文将从理论和实践两个方面进行验证,以揭示人工智能技术的发展如何促进中国外贸高质量的提升。在已有研究的基础上,本文梳理了人工智能内涵和测度、外贸高质量发展的界定和评价以及人工智能发展水平与外贸高质量发展的相关文献,同时厘清了人工智能对外贸高质量发展的影响路径。在实证方面,本文以中国30个省级行政区域2007-2019年的面板数据为样本。模型的被解释变量为从外贸发展能力、外贸发展条件和外贸发展环境三个维度建立指标体系测算出来的各省外贸高质量发展数据,核心解释变量为人工智能发展水平。除此之外,模型中还添加了五个控制变量,以此更好地进行实证分析。实证部分的最后对模型进行了稳健性检验、异质性分析。探究主要结论如下:(1)中国人工智能水平呈现出逐渐增高的态势,从东到西以及从沿海到内陆逐级降低;同时中国外贸高质量发展也呈现出平稳上升的态势。(2)对人工智能与中国外贸高质量发展的固定效应模型回归结果及稳健性检验结果皆表明人工智能确实对中国外贸高质量发展存在正向的促进作用。(3)中介效应模型检验的结果表明:人工智能可以通过提高产业链现代化水平和外商直接投资水平这两种途径提升我国外贸高质量发展。(4)地区异质性和人力资本投入异质性检验表明人工智能应用对不同地区和不同人力资本投入的外贸高质量发展系数均显著为正,存在地区和人力资本投入的差异。本文的最后,共提出了四点政策建议,以期加强人工智能建设,借力人工智能进一步推动我国外贸高质量发展。首先,要建立全球价值链体系,提高贸易质量。其次,优化投资环境,提高外资质量。然后,采取差异化的科技金融发展战略。最后,因地制宜,促进人工智能均衡发展。

关键词：人工智能外贸高质量中介效应异质性分析全球价值链体系

平面SV波入射下地上建筑群-地铁隧道群动力相互作用研究

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振动与冲击 2024年第4期43卷 27-37页

作者：刘中宪王建旭金立国天津城建大学土木工程学院天津300384 天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 中国地震局地质研究所强震构造与地震危险性研究室北京100029

该研究采用一种高精度间接边界元方法(indirect boundary element method, IBEM),研究了平面SV波入射下地上建筑群-地铁隧道群的动力相互作用问题。研究表明:“建筑群-隧道群”系统存在显著的动力相互作用,其规律与入射波性质、建筑物... 详细信息

该研究采用一种高精度间接边界元方法(indirect boundary element method, IBEM),研究了平面SV波入射下地上建筑群-地铁隧道群的动力相互作用问题。研究表明:“建筑群-隧道群”系统存在显著的动力相互作用,其规律与入射波性质、建筑物和隧道数量排布等因素密切相关。通过对比不同建筑物数量对隧道动力响应的影响,能够发现:低频波作用下,建筑物对下穿隧道的动力响应有放大作用,而高频波作用下则会削弱隧道的动力响应,最多可以降低37.5%左右。从频域分析中可以看出:隧道对地震波有较强的屏蔽作用,从而降低了其上建筑群的地震响应。建筑群的存在降低了各个单体建筑的动力响应,但在高频波作用时位于建筑群来波一侧的建筑会产生较大的动力响应。该研究成果可为城市建筑群-地铁隧道群的动力相互作用分析以及地上建筑和地铁隧道的抗震设计提供理论依据。

关键词：结构-土-结构相互作用地铁隧道地上建筑群间接边界元法(IBEM) 频谱特性

基于SICAS模型的泡泡玛特公司营销策略研究

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基于SICAS模型的泡泡玛特公司营销策略研究

作者：赵嘉旭河北地质大学

学位级别：硕士

随着我国经济的不断发展,人民生活水平不断提高,在物质生活得到满足的基础上,消费者对于精神层次的消费水平不断提高。玩具不再只是小孩子的专属,潮流玩具盲盒作为一种新型的玩具产品,以其不确定性的营销方式,吸引着消费者不断购买,在... 详细信息

随着我国经济的不断发展,人民生活水平不断提高,在物质生活得到满足的基础上,消费者对于精神层次的消费水平不断提高。玩具不再只是小孩子的专属,潮流玩具盲盒作为一种新型的玩具产品,以其不确定性的营销方式,吸引着消费者不断购买,在满足消费者追求个性、愉悦自身精神世界需求的同时,也带动了我国潮玩文化娱乐产业的发展,在国内外掀起了一股热潮。泡泡玛特自成立起,其用户规模不断增大,公司自有IP不断增多,联名IP也不断丰富,产品不断推陈出新,已经成为玩具盲盒行业的龙头企业,但近几年盲盒热潮慢慢冷却,泡泡玛特产品创意渐渐枯竭,商品价格也进行了提高,此外,对头部IP依赖性过大,产品缺乏文化内涵,市场下沉不足等问题也慢慢开始显现,多种因素都对泡泡玛特的营销状况产生了影响。因此,本文首先介绍了盲盒行业以及泡泡玛特公司的现状,分析了泡泡玛特公司的销售情况以及盲盒产品的特点;然后,通过4P营销理论分析泡泡玛特公司现有的营销策略,通过PEST分析工具和波特五力分析工具,对泡泡玛特所处的外部营销环境,面临的挑战和机遇等进行系统分析,了解其营销环境状况,发现泡泡玛特公司具有较强的竞争能力,并且潮玩盲盒产业的发展环境较好;其次,通过SICAS消费者模型的相关理论对其营销状况进行深入研究,从感知、兴趣、互动交流、购买和分享这五个因素入手设计并发放问卷,从问卷反馈的数据中,发掘泡泡玛特公司当前的营销策略存在的问题和不足;最后,根据发现的问题,基于SICAS模型的五大影响因素,为泡泡玛特公司的营销策略提供优化建议。另外,泡泡玛特作为潮玩盲盒行业内的龙头企业,其采用的营销策略对于整个行业具有极大的参考和借鉴意义,期望可以通过研究发掘其优势,为行业内其他公司提供参考,同时为潮玩行业的进一步发展提供新思路。

关键词：盲盒泡泡玛特 SICAS模型营销策略

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基于深度强化学习的恐慌人群疏散方法研究

基于深度强化学习的恐慌人群疏散方法研究

作者：安保旭山东师范大学

学位级别：硕士

近几年,随着全球经济的快速复苏,大型公共场所的人口聚集和高流动性导致紧急事件频发,从而对人民的安全与财产造成了很大的损失。面对紧急事件和灾难场景,实施有效地人群疏散不仅具有深远的社会影响也具有实际应用的价值。为了降低这类... 详细信息

近几年,随着全球经济的快速复苏,大型公共场所的人口聚集和高流动性导致紧急事件频发,从而对人民的安全与财产造成了很大的损失。面对紧急事件和灾难场景,实施有效地人群疏散不仅具有深远的社会影响也具有实际应用的价值。为了降低这类事件可能带来的损害,需要对人群疏散路径进行迅速且精确的评估和预测。通过运用计算机模拟技术进行人群疏散的仿真模拟,不仅可以在成本上更为经济,也能为紧急事件提供更为合理的应对策略。因此,人群疏散的模拟研究日益受到学术界的重视。基于深度强化学习的路径规划是当前人群疏散研究的主流方法,但仍存在以下问题:第一,由于恐慌情绪对个体的运动起到关键作用,因此紧急事件中的人群疏散路径规划需要考虑恐慌情绪的影响。然而,现有的人群疏散方法没有考虑不同区域个体恐慌情绪对疏散路径的差异性影响,导致路径规划不够精确。因此,如何充分考虑区域恐慌情绪差异,更精确地为人群提供安全低恐慌的疏散路线,是当前研究面临的一个挑战。第二,基于深度强化学习的人群疏散方法在多智能体训练方面存在效率较低的问题。如何在保证智能体运动轨迹精度的情况下有效提升训练效率是当前面临的另一个挑战。针对上述问题,本文提出了基于深度强化学习的恐慌人群疏散方法。首先本文构建了基于恐慌感知的人群疏散路径规划方法。该方法综合考虑区域内个体的恐慌情绪、个体到出口的距离和个体之间的避碰对人群疏散的影响,并解决了算法中因网络输入维数过大导致的问题。其次,为了提高训练多智能体的效率,在上述方法的基础上,本文建立了基于双通道Q值的人群疏散路径规划方法。该方法对离散和连续动作进行结合构建了双通道,不仅解决了智能体训练效率较低的问题,还有效的提高了智能体运动轨迹的精度。该方法建立了一个自适应的参数分配函数分别对离散与连续动作值分配对应的权值参数,以便于更好的融合离散动作与连续动作参数。最后,基于以上两种方法,本文构建了一个恐慌人群疏散路径规划仿真系统,以可视化本文的理论分析结果。本文的主要工作及创新点如下:(1)本文提出了基于恐慌感知的人群疏散路径规划方法。该方法能够针对现有的人群疏散方法没有考虑恐慌情绪影响的现状为个体推荐低恐慌的人群疏散路线。首先,对真实疏散的场景中的个体进行网络映射,从而构建出一个区域人群网络。然后对采集的人群疏散视频进行预处理,通过残差网络对面部表情进行量化,并根据量化后的情绪值定义了人群恐慌度。其次,构建一个基于人群恐慌度的平均场方程。该方程描述了个体在不同状态之间的动态转换过程,从而量化出不同时间点各个状态个体的占比。再次,基于以上两种方法,本文建立了一个基于PE-MADDPG(Panic Emotion based Multi-Agent Deep Deterministic Policy Gradient)的人群疏散路径规划方法。将上述的恐慌度引入到PEMADDPG的奖励函数中,从而可以为多智能体规划出安全低恐慌的疏散路线。最后,本文利用恐慌人群疏散路径规划仿真系统对结果进行可视化。该方法能以更直接的方式呈现出本研究所采用的人群疏散模拟流程。(2)针对现有的人群疏散方法不能进行高效疏散人群的问题,本文提出了基于双通道Q值的人群疏散路径规划方法。首先,该方法提出了基于双通道Q值的人群避碰优化模型。其次,本文提出了自适应参数分配模型,该模型利用离散与连续动作参数结合的方式为其分配适应的权值,以便更快、更准确的训练多智能体。最后,本文利用恐慌人群疏散路径规划仿真系统以可视化智能体训练过程中的效果。实验结果表明,基于双通道Q值的人群疏散路径规划方法不仅提高了训练效率,还有效提高了个体的运动轨迹精度。(3)最后,本文构建了一个恐慌人群疏散路径规划仿真系统。仿真实验结果表明,本研究提出的方法在模拟人群疏散的可视化方面表现出较高的真实性,并能为实际情境下的疏散提供指导建议。

关键词：人群疏散路径规划深度强化学习恐慌感知