[发明专利]量化通讯的二阶多自主体系统差分隐私趋同方法及系统

说明书

本发明属于多自主体通讯领域，提供了一种量化的二阶多自主体系统差分隐私趋同方法及系统。其中，该方法包括各自主体依据差分隐私趋同网络更新状态，分别产生一个参数已知的拉普拉斯噪声，并将所述拉普拉斯噪声添加在位置状态上作为可观测的位置信息；各自主体对所述可观测的位置信息进行量化得到整数值并将其传输给与当前自主体构建通讯信道的其他自主体；各自主体接收来自通讯信道的整数值并解码得到其他自主体的状态估计；各自主体根据得到的状态估计设计控制策略信息，并将控制策略信息更新到差分隐私趋同网络上，判断所有自主体的位置状态是否满足设定阈值条件，若满足则表明实现趋同任务，否则各自主体继续更新状态，直至实现趋同任务。

技术领域

本发明属于多自主体通讯领域，尤其涉及一种量化的二阶多自主体系统差分隐私趋同方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

多自主体分布式趋同问题在工程及军事等方面具有广泛的应用，例如：无人机编队中的各无人机由不同地点起飞并协同完成某一任务；车辆编队中的各车辆跟踪某一特定目标。随着人们对隐私保护问题越来越重视，当自主体系统需要保护其隐私信息时(例如，无人机编队不希望泄露起飞地点的信息；车辆编队不希望泄露位置轨迹)，当前存在的方法不能够满足需求。因此，设计一种满足隐私保护功能的多自主体分布式趋同方法是迫切的且有意义的。

在当前的多自主体趋同问题的应用中，绝大部分方法都是假设自主体的精确状态信息可以传输给与它构建通讯信道的其他自主体，然后在此基础上共享各自的状态信息完成趋同任务。然而发明人发现，在实际的工程应用中，自主体的状态信息往往具有较高精度，但因为通讯信道的容量是有限的，所以传输精确状态信息是不切实际的，即使舍弃精度，自主体的状态信息也可能因为差值范围大而要求通讯信道的容量足够大。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种量化的二阶多自主体系统差分隐私趋同方法及系统，其适用于考虑自主体系统有隐私保护需求，且通讯信道容量有限的情况，在实现保护自主体位置信息隐私的同时，通过动态编码解码方案使各自主体在通讯信道容量有限的情况下传输量化的整数值能够实现分布式趋同任务。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种量化的二阶多自主体系统差分隐私趋同方法。

一种量化的二阶多自主体系统差分隐私趋同方法，包括：

各自主体依据差分隐私趋同网络更新状态，分别产生一个参数已知的拉普拉斯噪声，并将所述拉普拉斯噪声添加在位置状态上作为可观测的位置信息；

各自主体对所述可观测的位置信息进行量化得到整数值并将其传输给与当前自主体构建通讯信道的其他自主体；

各自主体接收来自通讯信道的整数值并解码得到其他自主体的状态估计；

各自主体根据得到的状态估计设计控制策略信息，并将控制策略信息更新到差分隐私趋同网络上，判断所有自主体的位置状态是否满足设定阈值条件，若满足则表明实现趋同任务，否则各自主体继续更新状态，直至实现趋同任务。

作为一种实施方式，各自主体的状态包括位置状态和速度状态。

作为一种实施方式，所述差分隐私趋同网络为：

x_i(t+1)＝x_i(t)+v_i(t)+s_iη_i(t)

v_i(t+1)＝v_i(t)+u_i(t)