分布式优化理论及其在资源分配问题中的应用文献综述

 2022-09-20 10:09

文献综述(或调研报告):

近年来,随着科技的不断发展和许多新兴领域的出现,分布式优化理论得到了广泛的关注和重视,并开始在许多方面得到应用。分布式优化是指通过多智能体之间的合作协调来实现优化任务,可以用来解决许多集中式算法难以胜任的大规模的复杂优化问题。

如何设计出有效的分布式优化算法,并对其进行收敛性分析和证明,是对分布式优化研究的主要任务之一。与集中式算法相比,分布式优化还需要考虑到网络通讯和协调所起到的不可忽视的作用。

资源分配问题在网络优化中是最重要的问题之一,在经济系统、通讯网络、传感器网络和电网等众多领域也得到了广泛的研究。传统上,在网络中的资源分配问题可以通过集中式算法来解决,即先将所有的信息发送到一个控制中心,由控制中心做出决策,再将行为发送给各节点;也可以通过主从式去中心算法来解决,即在一个主控节点的协调下,所有节点共同安排其资源分配。然而,随着问题规模的扩大,网络结构会更加复杂,通讯负担越来越重,隐私问题越来越难以保证,这些方法所带来的代价也越来越高昂。此时,完全分布式的算法就成为了一个必要。

分布式算法运行在一个分布式系统中。分布式系统的各个节点被称为智能体(Agent),一个智能体能独立做出判断,对其私有数据进行操作,并通过网络与其他智能体传输数据。一个完全的分布式算法不需要控制中心或者主控节点的存在,这使其相对于集中式算法拥有极大的优势。

目前对于分布式优化算法的研究已十分广泛,很多分布式优化模型和算法都已被提出和发展(具体可参见参考文献),与之相关的基础内容也都有大量的研究。除此之外,很多实际项目中也已采用了分布式优化方案。

参考文献

  1. Yi P, Hong Y, Liu F. Initialization-free distributed algorithms for optimal resource allocation with feasibility constraints and application to economic dispatch of power systems, Automatica, 2016, 74: 259-269.
  2. Yi, P, Hong, Y, Liu, F. Distributed gradient algorithm for constrained optimization with application to load sharing in power systems. Systems amp; Control Letter, 2015, 83, 45-52.
  3. Yi, P., Hong, Y. Quantized subgradient algorithm and data-rate analysis for distributed optimization. IEEE Transactions on Control of Network Systems, 2014, 1(4), 380-392.
  4. Liu, Q., Wang, J. A second-order multi-agent network for bound constrained distributed optimization. IEEE Transactions on Automatic Control, 2015, 60(12), 3310–3315.
  5. Gao, X. B. Exponential stability of globally projected dynamic systems. IEEE Transactions on Neural Networks, 2003, 14(2), 426–431.
  6. Chen, G., Li, Z. fixed-time convergent algorithm for distributed convex optimization in multi-agent systems, Automatica, vol. 95, pp. 539-543, 2018.
  7. 洪奕光, 张艳琼. 分布式优化:算法设计和收敛性分析, 控制理论与应用, 2014, vol. 31(7), 850-857.
  8. 李小玲, 王怀民, 郭长国, 丁博, 李小勇, 分布式约束优化问题研究及其进展, 计算机学报, 2015, vol. 38(8), 1656-1671.

资料编号:[178107]

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