数字孪生与生成式AI在战术网络边缘智能中的融合应用

本文提出EdgeAgentX-DT框架,通过整合数字孪生与生成式AI技术,显著提升军事战术网络的边缘智能韧性。该系统利用网络数字孪生构建虚拟仿真环境,结合扩散模型和Transformer生成对抗性训练场景,实现多层级架构下的快速学习收敛与抗干扰能力。

EdgeAgentX-DT:数字孪生与生成式AI驱动的韧性边缘智能

技术架构
EdgeAgentX-DT是EdgeAgentX框架的进阶版本,包含三大核心层:

  1. 设备端边缘智能层:部署轻量化AI模型实现实时决策
  2. 数字孪生同步层:通过虚拟副本与物理设备的实时数据同步构建高保真仿真环境
  3. 生成式场景训练层:采用扩散模型和Transformer架构动态生成多样化对抗场景

关键技术

  • 网络数字孪生:创建与真实边缘设备1:1映射的虚拟实体,支持安全环境下的算法验证
  • 生成对抗训练:模拟复杂战术场景(如干扰攻击、节点故障、高负载压力)提升系统鲁棒性
  • 多目标优化:同步优化网络吞吐量(提升38%)、延迟(降低52%)及抗毁伤能力

实验验证
在包含以下要素的战术场景测试中:

  • 多节点协同通信
  • 动态电磁干扰
  • 突发性负载激增
    EdgeAgentX-DT相比基线方法展现出:
  • 学习收敛速度加快2.7倍
  • 故障恢复时间缩短至传统方法的1/5
  • 在80%节点失效时仍维持核心功能

应用价值
该技术为高对抗环境下的边缘AI部署提供新型训练范式,其架构设计可扩展至民用关键基础设施防护领域。

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