Децентрализованное групповое управление роем автономных роботов без маршрутизации данных

Децентрализованное групповое управление роем автономных роботов без маршрутизации данных

Амелин Константин Сергеевич
к.ф.-м.н., Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ), научно-образовательный центр «Математическая робототехника и искусственный интеллект», директор, 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9, тел.: +7(812)428-42-10, кЭтот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0002-3643-5132

Амелина Наталья Олеговна
к.ф.-м.н., СПбГУ, с.н.с., 199034, Россия, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9, тел.: +7(812)428-42-10, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-8792-2144

Граничин Олег Николаевич
д.ф.-м.н., СПбГУ, профессор, 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9, тел.: +7(812)428-42-10, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0002-3631-7347

Сергеев Сергей Федорович
д.псх.н., профессор, СПбГУ, профессор, 199034, Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7-9; Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого (СПбПУ), НИЛ «Эргономика сложных систем», заведующий лабораторией, 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29, тел.: +7(911)995-09-29, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0002-6677-8320

Материал поступил в редакцию 12 октября 2020 года.

Аннотация
Для решения широкого класса практических задач в инженерной практике применяются группы роботов с переменной топологией сети, для управления которыми используются децентрализованные алгоритмы. Основной упор делается на децентрализацию вычислений в группе, но на уровне протоколов связей сеть остается централизованной, использующей маршрутизацию данных. В статье рассматривается задача управления группой, при которой нет традиционной маршрутизации пакетов данных. Описана процедура имитационного моделирования и реализующий ее аппаратный стенд.

Ключевые слова
Групповой искусственный интеллект, достижение консенсуса, мультиагентные технологии, программирование роботов, распределенные вычисления.

Благодарности
Исследование поддержано Санкт-Петербургским государственным университетом, проект № 73555239.

https://doi.org/10.31776/RTCJ.9105

Индекс УДК 
004.896:519.711

Библиографическое описание
Амелин К.С. Децентрализованное групповое управление роем автономных роботов без маршрутизации данных / К.С. Амелин, Н.О. Амелина, О.Н. Граничин, С.Ф. Сергеев // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 9. - №1. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2021. – С. 42-48. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Иванов Д.Я. Методы роевого интеллекта для управления группами малоразмерных беспилотных летательных аппаратов // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2011. – № 3 (116). – С. 221-229. – Текст: непосредственный.
  2. Голенок Е.А. Применение многоагентного подхода для осуществления подводных операций группой однотипных морских робототехнических средств // Проблемы развития корабельного вооружения и судового радиоэлектронного оборудования. – 2016. – № 1 (6). – С. 53-58. – Текст: непосредственный.
  3. Каляев И.А. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов / И.А. Каляев, А.Р. Гайдук, С.Г. Капустян. – Москва: Физматлит, 2009. – Текст: непосредственный.
  4. Michael Wooldridge. An Introduction to MultiAgent Systems. – John Wiley & Sons Ltd. – 2002. – 366 p. – Text: unmediated.
  5. Poslad, S. Specifying protocols for multi-agent system interaction // ACM Trans. Autonom. Adapt. Syst. – Vol. 2. – № 4, Article 15 (November 2007). – 24 p. – Text: unmediated.
  6. Combining Gaia and JADE for Multi-Agent Systems Development / Moraitis P. and Spanoudakis N. // Proceedings of 4th International Symposium «From Agent Theory to Agent Implementation» (AT2AI4) at the 17th European Meeting on Cybernetics and Systems Research (EMCSR 2004), Vienna, Austria, April 13-16, 2004. – Text: unmediated.
  7. Баранов А.В. Проблемы функционирования Mesh-сетей // Вестник Воронежского института высоких технологий. – 2012. – № 9. – С. 49-50. – Текст: непосредственный.
  8. Амелина Н.О. Применение протокола локального голосования для децентрализованной балансировки загрузки сети с переменной топологией и помехами в измерениях // Вестник СПбГУ. Серия: Математика. Механика. Астрономия. – 2013. – № 3. – С. 12-20. – Текст: непосредственный.
  9. Task distribution algorithm for the cooperating group of light autonomous unmanned aerial vehicles / K. Amelin [et al] // Proc of the 2nd IFAC Workshop on Research, Education and Development of Unmanned Aerial Systems, RED-UAS, Compiegne, France, November 20-22, 2013. – Text: unmediated.
  10. Амелин К.С. Проект «Рой из 100 роботов»: монография / Под ред. О.Н. Граничина, С.Ф. Сергеева // Самоорганизация и искусственный интеллект в группах автономных роботов: методология, теория, практика. – Санкт-Петербург. – 2020. – С. 51-60. – Текст: непосредственный.
  11. Vicsek T. Collective motion / Vicsek T., Zafeiris A. // Physics Reports. – 2012. – Vol. 517 (3-4). – Pp. 71-140. – Text: unmediated.

 

Полный текст статьи (pdf)

Адрес редакции:  Россия, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., 21   Тел.: +7(812) 552-13-25 e-mail: zheleznyakov@rtc.ru 
 
 
vk2    tg2