复杂干扰对抗环境中的动态博弈策略设计与分析问题是人工智能、自动控制、系统科学等领域国家重大研究课题的共性基础问题。本书从多源干扰和恶意攻击等极端环境对博弈过程的影响出发，面向动态博弈策略的设计与分析开展了深入研究。提出具有“干扰观测器+前馈策略+反馈策略”形式的一系列复合博弈方法。该方法突破了传统动态博弈只依赖于状态反馈信息的局限，弥补了传统动态博弈方法的脆弱性。提出一系列基于嵌套式博弈的防御与控制策略耦合设计与联合优化方法。该方法对传统仅依赖控制算法设计来提升控制系统安全性的方案进行了有效拓展，通过网络层防御和物理层控制的联合设计以使得控制系统容忍攻击诱导现象，减轻了单一依赖控制设计算法设计的压力。
样章试读
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前言
第1章 动态博弈理论概述 1
1.1 研究背景与研究意义 1
1.2 研究动态与发展现状 6
1.2.1 面向博弈决策动态系统的干扰模型 6
1.2.2 面向博弈决策动态系统的网络攻击模型 9
1.2.3 博弈优化方法 11
1.3 全书概况 12
第2章 干扰环境中含时滞项非合作动态博弈系统的优化控制 15
2.1 研究背景与意义 15
2.2 含时滞模型与博弈指标设定 16
2.3 博弈优化控制算法 20
2.3.1 博弈优化控制策略的设计 20
2.3.2 ε 纳什均衡点的鲁棒性分析 22
2.4 仿真算例 29
2.5 本章小结 34
第3章 干扰环境中δ 域合作动态博弈系统的优化控制 35
3.1 研究背景与意义 35
3.2 δ 域合作博弈模型与指标设定 35
3.3 δ 域合作博弈优化算法 38
3.3.1 有限时间δ 域合作博弈优化策略设计 38
3.3.2 无限时间δ 域合作博弈优化策略设计 39
3.3.3 δ 域ε 帕累托最优值的鲁棒性分析 41
3.4 实物实验 42
3.5 本章小结 47
第4章 基于干扰观测器的事件驱动非合作动态博弈策略设计与分析方法 48
4.1 研究背景与意义 48
4.2 干扰环境中博弈优化模型与指标设定 50
4.3 基于干扰观测器的事件触发复合博弈算法 54
4.3.1 双人非合作博弈复合策略设计 54
4.3.2 多人非合作博弈复合策略设计 60
4.4 仿真算例 64
4.5 本章小结 70
第5章 基于干扰观测器的δ 域线性二次型博弈组合策略设计方法 71
5.1 研究背景与意义 71
5.2 干扰环境中δ 域博弈优化模型与指标设定 72
5.3 基于干扰观测器的δ 域复合博弈算法 75
5.3.1 δ 域干扰观测器设计 76
5.3.2 δ 域非合作博弈策略设计 77
5.3.3 δ 域ε 纳什均衡解的鲁棒性分析 80
5.4 仿真算例 89
5.5 本章小结 92
第6章 基于干扰观测器的连续时间域分布式博弈组合策略设计方法 93
6.1 研究背景与意义 93
6.2 连续时间域含干扰博弈模型 94
6.3 连续时间复合博弈优化算法 95
6.3.1 连续时间域Stubborn 干扰观测器设计 95
6.3.2 连续时间域分布式复合博弈优化策略设计 97
6.4 仿真算例 99
6.5 本章小结 102
第7章 基于滑模干扰观测器的离散时间域分布式博弈组合策略设计方法 103
7.1 研究背景与意义 103
7.2 离散时间域含干扰博弈模型 103
7.3 离散时间域复合博弈优化算法 106
7.3.1 离散时间域Stubborn 干扰观测器设计 106
7.3.2 离散时间域分布式复合博弈优化策略设计 108
7.4 仿真算例 111
7.5 本章小结 113
第8章 DoS 攻击下非合作博弈策略的设计与分析方法 114
8.1 研究背景与意义 114
8.2 DoS 攻击下合作/非合作博弈模型 114
8.3 DoS 攻击下博弈优化算法 118
8.3.1 DoS 攻击下非合作博弈优化策略设计 118
8.3.2 DoS 攻击下合作博弈优化策略设计 119
8.4 仿真算例 122
8.5 本章小结 124
第9章 基于嵌套式纳什博弈的控制与防御策略耦合设计方法 125
9.1 研究背景与意义 125
9.2 嵌套式纳什博弈模型 125
9.3 嵌套式纳什博弈算法 128
9.3.1 面向IDS 的纳什最优博弈策略设计 128
9.3.2 鲁棒最优控制策略设计 130
9.3.3 基于嵌套式纳什博弈的耦合设计方法 135
9.4 仿真算例 136
9.5 本章小结 138
第10章 面向智能攻击者的主从博弈攻防策略设计方法 139
10.1 研究背景与意义 139
10.2 针对智能攻击者的嵌套式主从博弈模型 139
10.3 嵌套式主从博弈算法 142
10.3.1 面向IDS 的主从最优博弈策略设计 142
10.3.2 主从博弈最优控制策略设计 143
10.3.3 基于嵌套式主从博弈的耦合设计方法 146
10.4 仿真算例 147
10.5 本章小结 152
第11章 基于马尔可夫博弈的随机控制系统控制与防御耦合设计方法 153
11.1 研究背景与意义 153
11.2 马尔可夫随机动态博弈模型 153
11.3 控制与防御耦合设计算法 158
11.3.1 马尔可夫博弈最优防御策略设计 158
11.3.2 马尔可夫切换下控制策略设计 158
11.3.3 协同策略耦合设计方法 163
11.4 仿真算例 164
11.5 本章小结 167
第12章 基于异构博弈的信息物理系统弹性策略设计 168
12.1 研究背景与意义 168
12.2 异构博弈模型与设计目标 169
12.2.1 基于SINR 的信息传输模型 169
12.2.2 控制系统模型 170
12.2.3 设计目标 172
12.3 异构博弈的弹性策略算法 172
12.3.1 内层博弈策略设计 172
12.3.2 外层博弈策略设计 174
12.3.3 异构博弈迭代方法 179
12.4 仿真算例 180
12.5 本章小结 187
第13章 高级持续性威胁下基于主从博弈的控制系统防御策略分析 188
13.1 研究背景与意义 188
13.2 高级持续性攻击下的博弈模型 189
13.3 高级持续性攻击下主从博弈算法 193
13.3.1 防御资源受限情况 195
13.3.2 保护服务单元数目受限情况 195
13.4 仿真算例 198
13.5 本章小结 202
第14章 网络攻击下基于动态定价机制的控制系统弹性策略设计方法 203
14.1 研究背景与意义 203
14.2 网络攻击环境中控制系统模型 204
14.2.1 DoS 攻击下通信模型 204
14.2.2 DoS 攻击下控制系统时延补偿模型 205
14.2.3 博弈模型构建 207
14.3 博弈策略的设计 208
14.3.1 智能攻击者的最优响应策略 208
14.3.2 传输者的最优响应策略 209
14.3.3 控制器设计 212
14.3.4 跨层弹性定价机制设计 214
14.4 仿真算例 218
14.5 本章小结 224
参考文献 225
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