本书以赢者通吃网络和马太效应为研究对象，从优化视角构建、分析和设计网络模型，并建模计算社会系统中的马太效应，同时探讨时延和网络切换等条件下的模型。本书提供关于神经动力学算法，详细介绍分布式协同建模的赢者通吃网络，并给出该类方法在解决相关领域科学和工程问题中的应用，可以辅助读者更深入地理解基于竞争与合作网络问题的解决思路。本书的特色是探究竞争与合作网络相关的理论、算法与应用，并通过开发一系列神经动力学模型进行分析。
本书可作为高等院校信息类相关专业高年级本科生、研究生的教材，也可作为从事相关研究从业人员的参考书。

第1章 绪论
1.1 竞争与合作网络背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 基于赢者通吃的协同机制研究现状
1.2.2 基于一致性滤波器的分布式竞争-合作研究现状
1.2.3 多参与者约束博弈的群体系统协同研究现状
1.2.4 基于竞争-合作的研究应用现状
1.3 复杂网络中的信息传输
1.3.1 社交网络的计算机表示
1.3.2 图论
1.3.3 邻接矩阵
1.3.4 网络演化模型
1.4 本章小结
第2章 基于梯度的微分赢者通吃网络模型
2.1 引言
2.2 问题转化
2.3 模型建立
2.3.1 G-kWTA模型
2.3.2 GD-kWTA网络模型
2.4 理论分析与仿真实验
2.4.1 无噪声环境下的收敛性能
2.4.2 噪声环境下的收敛性能
2.4.3 仿真实验
2.5 多机器人竞争式协同
2.5.1 多机器人竞争行为的建模
2.5.2 仿真实验
2.5.3 在E-puck2平台上的应用
2.6 本章小结
第3章 模糊赢者通吃网络模型及在多机器人协同中的应用
3.1 引言
3.2 问题与方案构建
3.2.1 C-kWTA模型
3.2.2 模糊控制策略
3.2.3 F-kWTA网络模型
3.3 理论分析与结果
3.4 仿真实验与结果分析
3.4.1 数值示例
3.4.2 对比验证
3.4.3 多机器人竞争式协同
3.5 本章小结
第4章 基于一致性滤波的分布式赢者通吃网络
4.1 引言
4.2 问题描述及准备工作
4.2.1 机器人集中式k-WTA
4.2.2 分布式k-WTA问题
4.3 分布式k-WTA网络模型
4.3.1 模型描述
4.3.2 理论分析
4.4 数值实验
4.4.1 静态输入
4.4.2 动态输入
4.5 本章小结
第5章 基于最优化视角的分布式赢者通吃网络
5.1 引言
5.2 背景知识
5.3 分布式k-WTA网络模型的设计
5.3.1 k-WTA的新型设计公式
5.3.2 网络构建
5.4 理论分析
5.4.1 平衡有效性
5.4.2 平衡稳定性
5.4.3 集合约束的满足
5.5 仿真验证与比较分析
5.5.1 仿真验证
5.5.2 与已有D-kWTA网络模型的比较
5.5.3 受约束的分布式k-WTA的扩展
5.6 本章小结
第6章 基于变量初始化的赢者通吃网络
6.1 引言
6.2 问题描述
6.2.1 k-WTA与二次规划
6.2.2 现有连续时间k-WTA网络模型
6.3 网络模型设计
6.3.1 设计思想
6.3.2 约束转换
6.3.3 模型描述
6.4 理论证明
6.5 仿真结果
6.5.1 理论结果的验证
6.5.2 模型在并行排序中的应用
6.6 本章小结
第7章 意见动力学中马太效应的建模
7.1 引言
7.2 问题描述与马太效应模型设计
7.2.1 问题描述
7.2.2 社交网络
7.2.3 动态行为
7.2.4 分布式通信
7.2.5 马太效应模型
7.3 理论分析与结果
7.3.1 特征
7.3.2 收敛性分析
7.4 数值仿真与应用
7.4.1 数值实验
7.4.2 应用场景
7.5 本章小结
第8章 带时延的马太效应模型
8.1 引言
8.2 问题描述与模型设计
8.2.1 问题描述
8.2.2 模型设计
8.3 理论分析与结果
8.4 数值仿真实例
8.5 本章小结
第9章 变换社交网络下的马太效应模型
9.1 引言
9.2 问题描述与模型设计
9.2.1 问题描述
9.2.2 模型设计
9.3 理论分析与结果
9.4 数值仿真实例
9.5 本章小结
参考文献

本书主要介绍著者多年来从事多智能体系统及智能
计算交叉研究的最新进展，旨在为竞争与合作网络领域
的研究提供高效的求解算法和方案。赢者通吃网络是竞
争与合作网络的典型代表。本书从优化视角构建和梯度
下降角度展开讨论，探讨并计算社会系统中的马太效应
，分析在时延和网络切换条件下的相关模型。本书探讨
的内容对相关领域的研究者开展研究具有一定的参考价
值。
本书以著者多年来在基于智能计算及多智能体系统
相关领域的研究成果为线索，介绍其相应的算法与实现
，对竞争与合作网络问题进行递进式的阐述。本书中的
绝大部分内容已在国际会议或SCI期刊上发表，确保本
书内容的严谨性。本书结构清晰合理，先概述已有方法
，再提出新方法，并将其应用到动态环境等研究中，同
时进行仿真实验。本书按照先易后难的原则进行组织，
符合大多数读者的学习习惯，方便读者掌握书中所论述
的内容。
值得指出的是，本书是以著者多年的研究进展为线
索撰写的，读者在阅读本书的过程中可以感受著者研究
过程中的思维方式，这有助于启发处于起步阶段的研究
人员，帮助他们在科研项目开展过程中找到对课题进行
推进与拓展的方法，也能帮助他们在相关领域的研究中
取得更好的研究成果。换言之，本书对于高等院校计算
机、自动化和电子信息工程等相关专业高年级本科及以
上的科研人员而言，可读性较高。此外，书中对于相关
模型的理论分析也为有意愿从事相关领域的研究人员对
相关问题的理论分析提供可行思路。
本书由金龙与张银炎著写。感谢梁思琪、张国谦、
李隋冰、张小妍、任永杰、李禹佟、陈秀芳、张金元、
陈颖琪、蔡海凤、罗文弟检查与校样。
本书的出版得到了人工智能与数字经济广东省实验
室（广州）青年学者项目（编号：PZL2021KF0022）、
国家自然科学基金（项目批准号：62176109，
62206109）、甘肃省杰出青年基金（项目编号：
21JR7RA531），以及中央高校基本科研业务费专项资金
（项目编号：lzujbky-2023-ey07）的资助。
由于著者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请
广大读者批评指正。