SCIENTIASINICAInformationis中国科学:信息科学2023年第53卷第2期:325–343c©2023《中国科学》杂志社www.scichina.cominfocn.scichina.com论文网络攻击下产品与供应链协同演进系统数据驱动变更控制设计李庆奎1*,高雪峰1,彭晨2,张蕴隆1,易军凯11.北京信息科技大学自动化学院,北京1001922.上海大学机电工程与自动化学院,上海200072*通信作者.E-mail:sdlqk01@bistu.edu.cn收稿日期:2021–12–26;修回日期:2022–04–07;接受日期:2022–05–12;网络出版日期:2023–02–06国家重点研发计划(批准号:2020YFB1708200)资助项目摘要产品与供应链协同演进系统(productandsupplychainsynchronousevolutionsystem,PSCSE)是一类复杂的分布式信息物理系统(cyber-physicalsystem,CPS),含有大量的未建模动态与不确定性.剧烈的需求波动及突发的网络事件,使系统结构参数极易发生变化.产品设计变更是维持PSCSES稳定、满足用户需求及保证经济效益的重要手段.本文研究基于分布式CPS的PSCSES在受到DoS攻击下的应急变更控制问题.首先,针对PSCSES在网络攻击下数据包丢失问题,利用每条子链的历史数据设计基于循环神经网络(recurrentneuralnetwork,RNN)的预测器以弥补因网络攻击造成的库存数据丢失;其次,利用博弈论思想将H∞一致性控制问题转化为多人零和图博弈问题,提出一种应急变更补偿机制;进而基于Q-learning的策略迭代技术设计了模型未知的控制器求解算法,实现了系统的库存状态H∞一致性.最后,仿真实验验证了所提方法的有效性.关键词网络攻击,数据驱动,供应链,变更控制设计,多智能体1引言产品与供应链协同演进系统是由服务于产品生产设计及流通的各个节点企业如供应商、制造商、分销商和零售商等组成,通过对信息流、物流、资金流的控制实现将原材料生产为产品并交付给用户的分布式网络控制系统(networkedcontrolsystem,NCS)[1].随着人工智能技术的迅速发展,制造业正逐步由制造自动化向协同智能制造转型.作为国家智能制造重大工程的支撑,产品与供应链协同演进系统在电力供应、智能制造、生物医药、食品加工等领域具有广泛应用前景[2∼5].传统的产品与供应链协同演进系统以满足生产需求为主导,采用专用信道进行数据传输,在运作过程中通常出现物流缓慢、信息传递不及时、无法实现定制化生产,以及因生产设计不准确而导致库引用格式:李庆奎,高雪峰,彭晨,等.网络攻击下产品与供应链协同演进系统数据驱动变更控制设计.中国科学:信息科学,2023,53:325–343,doi:10.1360/SSI-2021-...
