《不确定通信条件下的分布式多智能体决策》122页

随着太空探索的加速发展，以及在极端环境中工作的机器人和人类数量的增加，我们必须实施多智能体自主协调，以确保在本质上通信不友好环境中可安全操作。据所知，目前尚无多智能体调度算法能够独立推理通信延迟。一个必须解决的关键缺口是开发一种单智能体调度器，能够在不确定的观察下决定何时行动，这可以成为分布式多智能体调度的基础。现有研究已经提供了关于时间推理的见解，即建模观察不确定性和在时间约束下调度事件。我们既需要在存在不确定观察延迟时决定何时调度事件，也需要在智能体之间进行稳健的协调。面对不确定性调度事件是一个挑战，原因在于不可控制的外部事件、未知的观察延迟以及智能体之间不确定的通信所导致的复合不确定性。本论文提出了一系列贡献，最终展示了一个稳健的单智能体任务执行器，该执行器使用我们的调度器在多智能体环境中进行协调，尽管存在观察延迟。实现这一点需要深入理解如何检查具有不确定延迟的时间约束的可控性，定义一个对不确定观察延迟具有鲁棒性的调度器，将该调度器集成到现有的高层任务执行器中，并制定多智能体的协调策略。我们展示了该调度器具有预期的性能特征，并通过一个受人类太空飞行启发的场景，在实验室中进行了多智能体在不确定通信下的执行演示。

本论文的结构如下。第 2 章将提供更详细的问题陈述，包括用于测试不确定通信的分布式协作和协调的场景描述。第 3 章将概述我们解决该问题的方法。第 4 章将提供本论文的第一项技术贡献，首先是解决观察延迟建模问题，然后提供一个可用于检查具有观察延迟的时间约束是否可满足的程序。第 5 章介绍了延迟调度器，这是一种新颖的策略，用于决定在观测延迟的情况下何时采取行动。在第 6 章中，我们将延迟调度器定位为可部署到实际硬件中的高级任务执行器。第 7 章最后介绍了一种用于不确定通信环境的多智能体协调架构。第 8 章中的讨论为本论文画上了句号，为本研究中的决策提供了更多背景信息。