多自主体系统的集体行为与控制

多自主体系统广泛存在于各种自然及人造系统中，系统本身由大量具有局部相互作用的自主体组成，而整体上会自发形成各种各样的集体行为，如鱼群鸟群的同步行为，汽体液体固体的相变行为、蚁群形成的群体智能等。集体行为是理解局部与整体，微观与宏观关系的桥梁，因而它是目前复杂系统研究的热点和前沿方向之一。本项目主要进行以下两方面的研究：一是以生物界中典型的群集模型为出发点研究集体行为，通过分析模型涌现出的同步行为来探讨集体行为的一般规律和方法，其中我们引入了新的研究框架、分析方法和工具；二是集体行为的控制问题。其中包括通过加入适量个体来干预集体行为的"软控制"，与通过设计个体的局部动力学规则以控制系统集体行为的自适应分布式控制，并给出详细的理论分析。这些问题的深入研究对干预分布式的多自主体系统以及卫星定位，机器人编队等领域具有重要的理论意义及广阔的应用前景。