Multi-Agent Dynamic Model of the Multi-Criteria Information Interaction of Structural Elements of a Self-Organizing Data Transmission Network of a Ground-Air Monitoring System

V. V. Borodin; Бородин В. В.; D. A. Kletskov; Клецков Д. А.; A. V. Timoshenko; Тимошенко А. В.; V. A. Shchevtsov; Щевцов В. А.

doi:10.31857/S0002338822060051

Multi-Agent Dynamic Model of the Multi-Criteria Information Interaction of Structural Elements of a Self-Organizing Data Transmission Network of a Ground-Air Monitoring System

Authors: Borodin V.V.¹, Kletskov D.A.², Timoshenko A.V.³, Shchevtsov V.A.¹
Affiliations:
1. Moscow Aviation Institute (National Research University), 125080, Moscow, Russia
2. Yaroslavl Highest Military College of Air Defense, 150001, Yaroslavl, Russia
3. JSC “Radiotechnical Institute named after Academician A.L. Mints”, 127083, Moscow, Russia
Issue: No 1 (2023)
Pages: 123-136
Section: SYSTEM ANALYSIS AND OPERATIONS RESEARCH
URL: https://rjsvd.com/0002-3388/article/view/676514
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002338822060051
EDN: https://elibrary.ru/BHTCFQ
ID: 676514

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

An analytical model of the interaction of information between the structural elements of a monitoring system is presented, taking into account the dynamics of information exchange during its decentralized functioning based on a multi-agent approach within the framework of formation of a coalition of subscriber terminals. The relevance of the development of this model is due to the complexity and spatial distribution of modern information systems. The scientific novelty of the considered model lies in the study of a variety of strategies for managing the subscriber terminals (agents) of a decentralized transmission network, given in a logical-linguistic and set-theoretic form, analytical expressions for indicators of reciprocity and cognitive dissonance, which arise from the impact of destructive factors on the structural elements of a multi-level network of data transmission. The application of the developed model, in contrast to existing ones, makes it possible to study data-transmission networks of this type in terms of the stability of information interaction between structural elements at different time intervals in the absence of a single control center.

References

Бушмелев П.Е. Беспроводная сенсорная телекоммуникационная система контроля утечек метана из магистралей газотранспортной сети: Дис. … канд. техн. наук. М.: ВШЭ, 2014. 225 с.
Аганесов А.В. Анализ качества обслуживания в воздушно-космической сети связи на основе иерархического и децентрализованного принципов ретрансляции информационных потоков // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 3. С. 92–121.
Ананьев А.В., Ерзин И.Х., Стафеев М.А. Обоснование рационального выбора беспилотного летательного аппарата для построения аэромобильной сети связи // Фундаментальные исследования. 2016. № 12-2. С. 251–255.
Ванг Л., Жу Д., Жу Ю., Матвеев И.А. Многоаспектная кластеризация подпространств методом адаптивной оптимизации глобального графа сродства // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 1. С. 41–55.
Кычкин А.В., Артемов С.А., Власов В.А. Модульная организация сенсорной и управляющей систем мобильной интеллектуальной платформы // Фундаментальные исследования. 2013. № 10-10. С. 2147–2152. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32725.
Теория управления (дополнительные главы): учебное пособие / Под ред. Д.А. Новикова. М.: ЛЕНАНД, 2019. 552 с.
Теория управления: учебное пособие / Под ред. О.В. Симагина. Новосибирск: СибАГС, 2014. 135 с.
Жирабок А.Н., Ким Чхун Ир Виртуальные датчики в задаче функционального диагностирования нелинейных систем // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 1. С. 67–75.
Рыжиков Ю.И. Численные методы теории очередей: учебное пособие. СПб.: Лань, 2019. 512 с.
Прикладная теория графов и сетевые модели: учебное пособие / Под ред. А.А. Кочкарова. М.: КноРус, 2021. 209 с.
Замарин А.И., Тавалинский Д.А., Цыганов А.С. Метод анализа и обработки цифровых информационных последовательностей в условиях структурной и параметрической неопределенности // Успехи современной радиоэлектроники. 2017. № 9. С. 8–13.
Городецкий В.И., Карасев О.В., Самойлов В.В., Серебряков С.В. Прикладные многоагентные системы группового управления // Искусственный интеллект и принятие решений. 2009. № 2. С. 3–24.
Городецкий В.И. Теория, модели, инфраструктуры и языки спецификации командного поведения автономных агентов. Обзор. Ч. 1 // Искусственный интеллект и принятие решений. 2011. № 2. С. 19–30.
Кулинич А.А. Модель командного поведения агентов (роботов): когнитивный подход // Управление большими системами. 2014. Вып. 51. С. 174–196.
Михайлов Р.Л., Макаренко С.И. Оценка устойчивости сети связи в условиях воздействия на нее дестабилизирующих факторов // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2013. № 4(12). С. 69–79.
Боговик А.В., Игнатов В.В. Эффективность систем военной связи и методы ее оценки. СПб.: ВАС, 2006. 183 с.
Назаров А.Н., Сычев К.И. Модели и методы расчета показателей качества функционирования узлового оборудования и структурно-сетевых параметров сетей связи следующего поколения. Красноярск: Поликом, 2010. 389 с.
Кулинич А.А. Модель поддержки принятия решений для образования коалиций в условиях неопределенности // Искусственный интеллект и принятие решений. 2012. № 2. С. 95–106.
Карпов В.Э. Коллективное поведение роботов. Желаемое и действительное // Современная мехатроника. Сб. научн. тр. Всероссийской научной школы. Орехово-Зуево, 2011. С. 35–51.
Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям. М.: Эдиториал УРСС, 2002. 352 с.
Yildirim E., Yucelen T. Control of Multiagent Networks with Misbehaving Nodes // Intern. J. Systems. Science. 2021. V. 52. № 13. P. 2858–2874. https://doi.org/10.1080/00207721.2021.1910875
Olfati-Saber R., Richard M. Consensus Problems in Networks of Agents with Switching Topology and Time-delays // IEEE Trans. Automat. Control. 2004. № 9. P. 1520–1533.