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| 編輯推薦： |
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集群思想可以广泛应用于工业、农业、商业等领域的方方面面，甚至对社会学、管理学也有一定的借鉴价值。本书从集群行为的基本原理入手，结合分布式协同控制系统的典型应用场景，向读者一一展开分布式协同控制系统背后的科学依据和设计原则。本书尝试以通俗易懂的方式，拨开前沿科学课题的面纱，将分布式协同控制的核心本质的逻辑思维抛出，与各行各业的专家、学者及感兴趣的读者共享。
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| 內容簡介： |
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建设科技强国，是全面建设社会主义现代化强国的重要战略支撑，是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分。复杂性科学是当代科学发展的前沿领域之一，而分布式协同控制系统是复杂性科学的分支。2017年7月，分布式协同控制系统被国务院《新一代人工智能发展规划》列为八大基础理论问题之一，被认为是当前控制研究的一个重要转变。 本书为国家自然科学基金青年项目“有人机无人机集群的三维协同控制研究”的重要成果之一。全书从集群行为的基本原理入手，结合分布式协同控制系统的典型应用场景，向读者一一展开分布式协同控制系统背后的科学依据和设计原则。全书分为八章，第一章为绪论。本章主要介绍分布式协同控制系统的由来、研究背景、研究意义以及典型应用场景。第二章为分布式协同控制系统的理论基础。本章主要从数学角度形式化描述分布式协同控制问题，围绕分布式协同控制系统的关键技术展开介绍，最后给出分布式协同控制系统的评价指标。第三章为分布式系统控制系统典型应用场景的介绍以及背后所涉及关键技术分析。第四章梳理一类可归纳为个体平等的分布式协同控制系统的应用场景，并给出其解决对策。第五章梳理一类可归纳为带有恒定速度领导者的分布式协同控制系统的应用场景，并给出其解决对策。第六章梳理一类可归纳为领导者速度可变的分布式协同控制系统的应用场景，并给出其解决对策。第七章考虑毁伤条件下的分布式协同控制系统的应用场景，并给出其解决对策。第八章则侧重于介绍分布式协同控制系统的优化对策，结合自然界群居动物的集群行为灵感，从收敛稳定性、收敛速度等方面展开探讨。
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| 關於作者： |
王力强，北京大学硕士、博士；中垦基金副理事长、秘书长；2022年起，担任中国传感 信息中心理事会副理事长。“农业物联网 可追溯系统”奠基人之一、“国际农产品供应链Token系统”创始人、国际农事组织协调员。曾发表论文《基于VIE架构下的农牧渔场的大国战略均衡博弈》。
?贾永楠，北京大学博士；北京科技大学自动化学院副教授、硕士生导师；中国系统仿真学会智能物联系统建模与仿真专业委员会副秘书长。主要研究方向包括水下机器人设计及运动控制，水下机器人集群，无人机集群，集群行为分析与优化。已发表SCI期刊论文10余篇，获得多项国家发明专利、实用新型专利授权，主持国家自然科学基金青年项目、博士后科学基金面上项目等纵向课题。
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| 目錄：
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第1章 集群现象
1.1 自然界中的集群现象
1.2 人类社会中的集群现象
1.3 小结
1.4 参考文献
第2章 集群系统、集群智能与集群策略
2.1 集群系统
2.2 集群智能
2.3 集群策略与分布式协同
2.4 小结
第3章 分布式协同控制系统
3.1 多智能体系
3.2 多智能体的分布式协同
3.3 常用理论工具
3.4 共性关键技术
3.5 小结
3.6 参考文献
第4章 个体平等的分布式协同控制系统应用场景及对策
4.1 典型应用场景
4.2 对策研究
4.3 小结
4.4 参考文献
第5章 领导者速度恒定的分布式协同控制系统应用场景及对策
5.1 典型应用场景
5.2 对策研究
5.3 小结
5.4 参考文献
第6章 领导者速度可变的分布式协同控制系统应用场景及对策
6.1 典型应用场景
6.2 对策研究
6.3 小结
6.4 参考文献
第7章 考虑部分个体发生故障时的分布式协同控制系统应用场景及对策
7.1 典型应用场景
7.2 对策研究
7.3 小结
7.4 参考文献
第8章 分布式协同控制系统的优化对策
8.1 系统参数的优化
8.2 通信半径的优化
8.3 平等系统与不平等系统的对比
8.4 个体视角的优化
结语
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| 內容試閱：
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老子在《道德经》中提到：“一生二，二生三，三生万物。”这句话暗藏着一个亘古不变的道理，即，万事万物的演化过程必定是朝着从简单到复杂、从个体到群体、从个体智能到集群智能的方向发展。集群智能（即集体智慧）是目前人工智能领域五大持续攻关方向之一，代表了人工智能未来的发展趋势。
集群智能面向大规模的多智能体系统（或大系统、群体系统、复杂系统），是一种依靠局部交互和简单规则涌现出协同特征的复杂群体行为的智能表现。分布式是多智能体系统的基本组织方式，决定了集群智能具有鲁棒性、可扩展性、可靠性、灵活性等基本特征。本书主要侧重于从自然界的集群行为获得灵感，设计分布式协同控制策略，解决大规模多智能体系统分布式协同控制问题。
本书从生物、物理和控制三个角度分别给出了分布式协同控制问题的模型由来、模型设计与仿真分析、理论推导和实验验证的完整分析全过程，并由此抽象出解决一般自然科学问题的基本步骤。为了帮助读者更深刻地理解集群策略的基本内涵和使用方法，本书特别给出了各种集群策略对应的应用场景。为理论插上实践的翅膀，从而赋予理论更鲜活的生命力。
本书以集群思想为灵感所设计的分布式协同控制策略的典型应用场景为导向，详细给出从数学建模、理论推导、仿真分析到工程应用的完整解决方案。全书共分为八章，第1章为前言，主要从研究背景、研究意义阐述本书的写作初衷。第2章主要从源头出发，详述集群智能的前世今生，重点介绍自然界和人类社会中的集群现象，分析集群行为所呈现出的典型特征，梳理集群智能和分布式协同的核心内涵。第3章从集群系统和集群智能出发，引出分布式协同控制系统的概念和主要研究方向，介绍了研究该问题所需的基本理论工具及所涉及的共性关键技术。第4章梳理一类可归纳为个体平等的分布式协同控制系统的应用场景，详细给出完整解决决策。第5章梳理一类可归纳为领导者速度恒定的分布式协同控制系统的应用场景，详细给出完整解决方案。第6章梳理一类可归纳为领导者速度可变的分布式协同控制系统的应用场景，详细给出完整解决对策。第7章考虑损伤条件下的分布式协同控制系统的应用场景，详细给出完整解决方案。第8章则侧重于介绍分布式协同控制系统的优化对策，结合自然界群居动物的集群行为灵感，从收敛稳定性、收敛速度等方面展开探讨。
这里我们特别想要强调的是，科研的灵感来源于生活，科研的最终目标是服务于生活。带着这样的初心和使命，我们组织了这本书。希望借由这样一本书，能带给您一些启发，用您的慧眼去发现生活中的美，去追寻生命中的光，去领悟生存中闪耀的智慧光芒。同时也希望本书能够起到抛砖引玉的作用，一方面让更多的读者关注到集群思想背后的逻辑思维；另一方面能够秉持复杂性科学的初衷，打破传统学科之间的界限，寻找各学科之间的相互联系、相互合作的统一机制。
钱学森先生在《工程控制论》中首创把控制论推广到工程技术领域，为控制论的研究打开一扇新的大门。在钱老伟著的感召下，本书也有两个小小的首次贡献：一是首次给出基于集群策略的分布式协同控制问题从理论推导、仿真分析和实验验证的完整研究过程;二是首次将严谨的复杂系统稳定性分析与统计学方法相结合，从而得到了许多新鲜、有趣的结论。集群研究方兴未艾，本书抛砖引玉，希望能够引起读者共鸣，共同探讨集群智能的未来。
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