Эвристический подход к решению задачи экстренного оповещения распределенной группы мобильных роботов в условиях ограниченной коммуникации (2020 г)

Эффективность группы мобильных роботов во многом определяется ее способностью оперативно реагировать на возникающие изменения. Информирование всех членов группы об изменениях, способных повлиять на успех миссии, является нетривиальной задачей для больших мобильных группировок, особенно в условиях ограниченной коммуникации, когда обмен данными может осуществляться только между физически близкими роботами. Исследована задача поиска такого маршрута движения для робота, обладающего важной информацией, который обеспечил бы наискорейшее оповещение распределенной группы роботов, функционирующей в заданном регионе. Предложена оригинальная постановка задачи, объединяющая в себе черты мультиагентных сетевых моделей и задач групповой маршрутизации. Ключевой особенностью постановки является тот факт, что каждый робот, получивший обновленные данные, также прекращает выполнение своих текущих целей и присоединяется к задаче группового оповещения. Для решения задачи предлагается ряд конструктивных эвристик для построения начальных маршрутов и процедура локального поиска для их дальнейшего улучшения. Получены результаты сравнительного анализа эвристик, разработаны алгоритмы для генерации реалистичного набора тестовых задач.

Рис. Программная реализация задачи оповещения в рамках моделирующего комплекса

Авторы результата: М.Ю. Кензин, ак. И.В. Бычков, к.т.н. Н.Н. Максимкин

Публикации:
1. Kenzin M., Bychkov I., Maksimkin N. Situational awareness for distributed mobile robot teams under limited communication // CEUR Workshop Proceedings: Proceedings of 2nd International Workshop on Information, Computation, and Control Systems for Distributed Environments (ICCS-DE'2020). 2020. Pp. 146-155.
2. Kenzin M., Bychkov I., Maksimkin N. Emergency broadcasting strategies for distributed robotic groups under limited communication // Journal of Physics: Conference Series (IOP Publishing) (MCCP 2020, 6-8 October 2020). 2021. Vol. 1864, №1 DOI: 10.1088/1742-6596/1864/1/012043. (Scopus)