УДК 004.75
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОТОКОЛА ДОСТИЖЕНИЯ КОНСЕНСУСА В ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ СИСТЕМАХ
М. М. Благирев, аспирант, ассистент кафедры инструментального и прикладного программного обеспечения Института информационных технологий МИРЭА – Российского технологического университета, Москва, Россия;
orcid.org/0009-0008-2853-3411, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Э. Н. Мифтахов, д.ф.-м.н., профессор кафедры инструментального и прикладного программного обеспечения Института информационных технологий МИРЭА – Российского технологического университета, Москва, Россия;
orcid.org/0000-0002-0471-5949, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Представлено математическое моделирование децентрализованной мультиагентной системы, предназначенной для анализа алгоритмов достижения консенсуса в условиях локального информационного обмена между агентами. Предложен подход к описанию динамики агентов на основе непрерывной модели состояний, топологии коммуникационной сети и коэффициентов доверия, характеризующих надежность передаваемой информации. Для штатного режима функционирования предложен линейный протокол консенсуса и выполнен анализ его асимптотической устойчивости. Для проверки полученных результатов разработан программный комплекс имитационного моделирования, реализующий численное интегрирование уравнений состояний агентов. В ходе вычислительных экспериментов исследованы различные режимы функционирования системы и влияние ключевых возмущающих факторов. Результаты моделирования показали, что в идеальных условиях система сходится к консенсусу монотонно, при превышении допустимого шага интегрирования теряет устойчивость, а при наличии задержек сохраняет сходимость, но демонстрирует замедление переходного процесса и появление затухающих колебаний. Полученные результаты подтверждают применимость разработанной модели для анализа устойчивости децентрализованных мультиагентных систем и обосновывают необходимость развития адаптивных протоколов управления с учетом качества каналов связи.
Ключевые слова: децентрализованные мультиагентные системы, достижение консенсуса, математическое моделирование, коэффициенты доверия, устойчивость, адаптивное управление, имитационное моделирование.