基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法，以多Agent系统中的各个Agent为顶点，以Agent之间的合作测量关系为边，构成边检验网络。利用边属性与Agent顶点属性的函数关系，基于边属性测量的检验来检测与边相关联的两个顶点的属性测量是否正常。利用网络中多边的检验结果，结合基于单边检验误报警率和漏报警率计算的多边检验结果条件概率，依据极大似然原理综合判定各Agent的故障状态。该方法是利用多个Agent间的合作测量来印证各Agent本身的属性测量是否故障，能够检测出仅靠Agent自身测量不易检测到的故障；其极大似然判定方法比简单投票更为准确；能保证对数量少于顶点最小邻居数的任意顶点故障可完全检测，因此边属性测量拓扑结构选择有明确依据。

Fault Detection Method of Multi-Agent System Based on Edge Check Comprehensive Judgment

The invention discloses a fault detection method for multi-agent system based on integrated edge detection judgment, which takes each agent in multi-agent system as the vertex, and takes cooperative measurement relationship among agents as the edge to form an edge detection network. Using the functional relationship between edge attributes and Agent vertex attributes, the normal measurement of attributes of two vertices associated with edges is detected based on the test of edge attributes measurement. Based on the multi-party inspection results in the network and the conditional probability of the multi-party inspection results calculated based on the false alarm rate and the missed alarm rate of the single-side inspection, the fault status of each agent is synthetically determined by the maximum likelihood principle. This method uses cooperative measurements among agents to verify whether the attribute measurements of each agent are faulty or not, and can detect faults that are difficult to detect only by the agent's own measurements; its maximum likelihood method is more accurate than simple voting; it can ensure that any vertex faults whose number is less than the minimum number of vertex neighbors can be detected completely, so the choice of topological structure for edge attribute measurement has the following advantages: Clear basis.

【技术实现步骤摘要】
基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法
本专利技术涉及一种多Agent系统故障检测
，特别是一种通过多边检验的综合判定来检测多Agent系统属性测量故障的方法。
技术介绍
多Agent系统是对通过群体协同工作来完成任务的各种分布式系统的统一抽象表述，因其中Agent的具体对象不同而有很多不同实例，如无人机蜂群、卫星编队、机器人集群等运动体集群系统，以及无线传感器网络等分布式探测系统。随着人工智能、传感器、网络通信、器件微型化等技术的快速发展，采用大量微小型Agent协同工作已经成为一个趋势，可以带来性能提升、可靠性增加、适应性增强及成本降低等诸多优势。Agent对外界或自身的测量，是多Agent系统协同工作的基本条件和形式。当Agent的测量出现故障时，会影响群体协同工作的性能。如无线传感器网络的传感器出现故障时会影响系统服务质量，运动体集群自身定位测量故障时可能会出现碰撞损毁等灾难性后果。因此有效检测多Agent系统中的Agent测量故障对系统服务质量、工作可靠性和鲁棒性十分重要。目前，对于多Agent系统故障检测，有各Agent单独检测自身故障的方法，也有利用多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设定边检验网络的拓扑结构；2)设定故障状态初始值；3)对检验图G＝(V,E)的各边分别开展单边检验，得到各边检验状态函数值C(ek)；判定各边是否正常；将检验图中正常边的顶点判定为正常；对检验图中的故障边，即所有满足C(ek)＝0的边ek＝(vi,vj)，若S(vi)＝1且S(vj)＝‑1，则令S(vj)＝0；若S(vi)＝‑1且S(vj)＝1，则令S(vi)＝0；S(vi)为顶点vi的三值故障状态函数；k＝1,2,L,m；i＝1,2,L,n；j＝1,2,L,n；V为检验图G中顶点的集合；E为检验图G中边的...

【技术特征摘要】
1.一种基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设定边检验网络的拓扑结构；2)设定故障状态初始值；3)对检验图G＝(V,E)的各边分别开展单边检验，得到各边检验状态函数值C(ek)；判定各边是否正常；将检验图中正常边的顶点判定为正常；对检验图中的故障边，即所有满足C(ek)＝0的边ek＝(vi,vj)，若S(vi)＝1且S(vj)＝-1，则令S(vj)＝0；若S(vi)＝-1且S(vj)＝1，则令S(vi)＝0；S(vi)为顶点vi的三值故障状态函数；k＝1,2,L,m；i＝1,2,L,n；j＝1,2,L,n；V为检验图G中顶点的集合；E为检验图G中边的集合；vi和vj是检验图顶点集合中的两个不同的顶点。2.根据权利要求1所述的基于边检验综合判定的多Agent系统故障检测方法，其特征在于，步骤3)之后，还对不一致顶点簇子图Gc＝(Vc,Ec)中所有顶点的故障状态重新判定，其中Gc为检验图G的连通子图；Vc为不一致顶点集合，Ec为不一致边集合，判定过程包括：4)对Vc中各顶点的故障状态变量S1,S2,L,Sω的所有不同取值组合，分别按下式计算检验图G中与Vc中所有顶点关联的所有一致正常边的检验结果出现的总条件概率PN：其中，记为检验不一致顶点；ω为不一致顶点簇子图Gc中的顶点个数；表示单个顶点关联的所有一致正常边的检验结果出现的条件概率；nr为检验图G中与顶点集Vc中的第r个顶点关联的检验一致的正常边的个数；Pfa为单边检验的误报警率；Pma为单边检验的漏报警率；5)对Vc中各顶点的故障状态变量S1,S2,L,Sω的所有不同取值组合，分别按下式计算检验图G中与Vc中所有顶点关联的所有一致故障边的检验结果出现的总条件概率PA：ar为检验图G中与顶点集Vc中的第r...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琪锋，李松，刘俊，孟云鹤，韩耀昆，钟日进，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43