Перспективы применения блокчейн-технологии в групповой робототехнике

Иванов Донат Яковлевич *
к.т.н., Научно-исследовательский институт многопроцессорных вычислительных систем имени академика А.В. Каляева федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Южный федеральный университет» (НИИ МВС ЮФУ), с.н.с., 347928, ГСП-284, г. Таганрог, Ростовская область, ул. Чехова, д. 2, тел.: +7(918)519-18-69, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID 0000-0002-2221-0231


Материал поступил в редакцию 13 июня 2019 года.

Аннотация
Исследования в области группового применения роботов с целью решения общих групповых задач начали проводиться у нас в стране и за рубежом с 80-х годов. Прогресс в области микроэлектроники, вычислительной и сенсорной техники сделал возможным и экономически эффективным применение групп малоразмерных роботов. В настоящее время известны как академические исследования возможностей группового применения роботов, так и различные коммерческие проекты в области групповой робототехники. В рамках групповой робототехники актуальными являются вопросы обеспечения информационной безопасности. Предотвращение несанкционированного доступа к информационному обмену в группе роботов и к вмешательству в управление некоторыми участниками группы является актуальной задачей. В связи с этим в мультиробототехнических комплексах необходимо использовать механизмы информационной безопасности, такие как идентификация и аутентификация членов группы, а также системы обнаружения несанкционированного доступа к управлению отдельными участниками группы (либо эмуляции работы выведенных из строя участников группы). Еще одним важным вопросом является обеспечение хорошей масштабируемости при решении задачи распределенного принятия решений. В работе проведен анализ применения блокчейн-технологии при проектировании систем управления группами роботов. Показаны преимущества применения этой технологии. Указаны технические затруднения и показаны возможные пути их преодоления.

Ключевые слова
Блокчейн, группа роботов, информационная безопасность, распределенное принятие решений, латентность.

Благодарности
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 19-07-00907.

https://doi.org/10.31776/RTCJ.7406 

Индекс УДК 

004.896:007.52:681.5.013

Библиографическое описание 
Иванов Д.Я. Исследование полимодельного комплекса системы планирования движения гетерогенной группы автономных роботов в условиях пространственно-ситуационной неопределенности / Д.Я. Иванов // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 7. - №4. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2019. – С. 300-305. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Управление роботами от ЭВМ. – Текст: непосредственный / Под ред. Е.И. Юревича. – Москва: Энергия. – 1980. – 264 с.
  2. Андрианов Ю.Д. Робототехника. – Текст: непосредственный / Ю.Д. Андрианов, Э.П. Бобриков, В.Н. Гончаренко. – Москва: Машиностроение. – 1984. – 288 с.
  3. Каляев И.А. Распределенные системы планирования действий коллективов роботов. – Текст: непосредственный / И.А. Каляев, А.Р. Гайдук, С.Г. Капустян. – Москва: Янус-К. – 2002. – 292 с.
  4. Каляев И.А. Распределенные системы планирования действий коллективов роботов. – Текст: непосредственный / И.А. Каляев, А.Р. Гайдук, С.Г. Капустян. – Москва: Физматлит. – 2009. – 280 с.
  5. Dorigo M. Swarm-Bots and Swarmanoid: Two Experiments in Embodied Swarm Intelligence. – Text: unmediated // IEEE/WIC/ACM Int. Jt. Conf. Web Intell. Intell. Agent Technol. – 2009. – Vol. 1.
  6. Collective Decision with 100 Kilobots: Speed versus accuracy in binary discrimination problems. – Text: unmediated / G. Valentini [et al] // Auton. Agent. Multi. Agent. Syst. – 2016. – Vol. 30, № 3. – Pp. 553-580.
  7. Cooperative mobile robotics: antecedents and directions. – Text: unmediated / Cao Y.U. [et al] // Proc. 1995 IEEE/RSJ Int. Conf. Intell. Robot. Syst. Hum. Robot Interact. Coop. Robot. – 1997. – Vol. 23. – Pp. 226-234.
  8. Sahin E. Swarm Robotics : From Sources of Inspiration. – Text: unmediated / E. Sahin // Swarm robotics workshop: state-of-the-art survey. – 2005. – Pp. 10-20.
  9. Карпов В.Э. Коллективное поведение роботов. Желаемое и действительное. – Текст: непосредственный / В.Э. Карпов. – Pp. 1-18.
  10. Performance benefits of self-assembly in a swarm-bot. – Text: unmediated / O'Grady R. [et al] // Intelligent Robots and Systems, 2007. IROS 2007. IEEE/RSJ International Conference on. – 2007. – Pp. 2381-2387.
  11. Swarmanoid: A novel concept for the study of heterogeneous robotic swarms. – Text: unmediated / M. Dorigo [et al] // IEEE Robot. Autom. Mag. – 2013. – Vol. 20. – Pp. 60-71.
  12. Oh H. Morphogen diffusion algorithms for tracking and herding using a swarm of kilobots. – Text: unmediated / Oh H., Shiraz A.R., Jin Y. // Soft Comput. – Springer, 2018. – Vol. 22, № 6. – Pp. 1833-1844.
  13. Holland J. Evolving Collective Behaviours in Simulated Kilobots. – Text: unmediated / J. Holland, C. O'Riordan // Symposium On Applied Computing SAC'18. – 2018.
  14. Dimidov C. Random walks in swarm robotics: an experiment with kilobots. – Text: unmediated / C. Dimidov, G. Oriolo, V. Trianni // International Conference on Swarm Intelligence. – 2016. – Pp. 185-196.
  15. Swarm robotics: a review from the swarm engineering perspective. – Text: unmediated / Brambilla M. [et al] // Swarm Intell. – Springer, 2013. – Vol. 7, № 1. – Pp. 1-41.
  16. Волкова А. Ziyan продемонстрировала рой из 10 дронов-бомбардировщиков вертолетного типа. – Text: electronic / А. Волкова // Planet Today. – 2019. – URL: https://planet-today.ru/novosti/armiya/armii-mira/item/104438-ziyan-prodemonstrirovala-roj-iz-10-dronov-bombardirovshchikov-vertoletnogo-tipa (дата обращения: 19.05.2019).
  17. Intel Lights Up the Night with 500 "Shooting Star" Drones. – Text: electronic // Intel. – 2016. – URL: http://www.intel.com/content/www/us/en/technology-innovation/videos/drone-shooting-star-video.html (дата обращения: 01.04.2017).
  18. Ferrer E.C. The blockchain: a new framework for robotic swarm systems. – Text: unmediated / E.C. Ferrer // Proceedings of the Future Technologies Conference. – 2018. – Pp. 1037-1058.
  19. Millard A.G. Towards exogenous fault detection in swarm robotic systems. – Text: unmediated / A.G.Millard, J. Timmis, A.F.T. Winfield // Conference towards Autonomous Robotic Systems. – 2013. – Pp. 429-430.
  20. Зикратов И.А. Анализ уязвимостей робототехнических комплексов с роевым интеллектом. – Текст: непосредственный / И.А. Зикратов, Е.В. Козлова, Т.В. Зикратова // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. Санкт-Петербургский нац. иссл. ун-т инф. технологий, механики и оптики. – 2013. – № 5 (87). – Pp. 164-174.
  21. Securing swarm intellect robots with a police office model. – Text: unmediated / I.A. Zikratov [et al] // 2014 IEEE 8th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT). – 2014. – Pp. 1-5.
  22. A fast distributed auction and consensus process using parallel task allocation and execution. – Text: unmediated / G.P. Das [et al] // IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. – 2011. – Pp. 4716-4721.
  23. Aragues R. Distributed consensus on robot networks for dynamically merging feature-based maps. – Text: unmediated / R. Aragues, J. Cortes, C. Sagues // IEEE Trans. Robot. – 2012.
  24. Aragues R. Feature-based map merging with dynamic consensus on information increments. – Text: unmediated / R. Aragues, C. Sagues, Y. Mezouar // Auton. Robots. – 2014.
  25. Navarro I. A framework for the collective movement of mobile robots based on distributed decisions. – Text: unmediated / I. Navarro, F. Matia // Rob. Auton. Syst. Elsevier, 2011. – Vol. 59, № 10. – Pp. 685-697.
  26. Nakamoto S. Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System. – Text: electronic // Bitcoin.org: [site]. – 2009. – 9 p. – URL: http://bitcoin.org/bitcoin.pdf (дата обращения: 19.05.2019).
  27. The Bittorrent P2P file-sharing system: Measurements and analysis. – Text: unmediated / J. Pouwelse [et al] // Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics). – 2005.
  28. Lopes V. An Overview of Blockchain Integration with Robotics and Artificial Intelligence. – Text: unmediated / V. Lopes, L.A. Alexandre // Proceedings of the First Symposium on Blockchain and Robotics. MIT Media Lab, 2019. – Pp. 1-6.
  29. Swan M. Blockchain - Blueprint for a new economy. – Text: unmediated // IEEE Technology and Engineering Management Society Conference, TEMSCON 2017. – Pp. 83–86.
Адрес редакции:  Россия, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., 21   Тел.: +7(812) 552-13-25 e-mail: zheleznyakov@rtc.ru 
fb1    vk1