通信制限のある複数エージェントの協調連続巡回問題における担当領域の重複とその抑制手法の提案

• 吉村, 祐

• 杉山, 歩未

• 菅原, 俊治

書誌事項

タイトル別名

• A Method for Preventing Redundant Responsible Areas Caused by Limited Communications in Continuous Multi-agent Patrol Problem

抄録

本研究では通信に制限がある環境で，エージェント間の交渉を通じて自分が作業すべき担当領域を自律的に決定する手法を提案する．近年のロボット技術の発達により，ロボットの活躍の領域が広がっている．しかし環境の大きさ，求められる作業量，バッテリ容量などの制限を考慮すると，複数のロボットによる協調作業が必須となることがある．我々は本目的のためにロボットをエージェントとしてモデル化し，協調連続巡回問題としてとらえ，作業領域を分担しながら公平で効率的な作業のための環境の分割方法を提案してきた．しかし，通信に制限があり，たまたまエージェントが近づいたときのみ通信を可能となるように制限を加えると，隣接エージェントと長期間離れていて通信できない間に担当領域に冗長性が発生し，効率低下を招くことが分かった．そこで本論文では，各エージェントが隣接エージェントの作業負荷を推定しながら，拡大を制限する手法を提案する．これにより，整合性があり公平な分業が実現できることに加え，この冗長な拡大を必要な領域には活用し，不要な部分にはなるべく排除させた．この結果，既存手法で発生した不要な冗長性を防ぎ効率を向上させるとともに，必要な相手には助けるという形でこの冗長性を活用し，通信がつねに可能な環境を想定した手法よりも効率化が実現できたことを実験を通して示す．

We propose a method for enabling agents to autonomously divide the given environment into the subareas for the individual responsibilities through negotiations between local agents in the environment where communication range is limited. Recent advance in robot and computer technologies expands the range of robot activities, but if we consider the requirement such as the size of environments and the required workload, and the limitation such as communication range and battery capacity, cooperation among robots becomes inevitable. Along this line, we formulated a continuous cooperative patrol problem by modeling robots as agents, and proposed the method by which agents can identify their responsible subareas of environments so that their workloads are fair and balanced. However, if the communication range is limited, their divided subareas contained so many redundant parts, and thereby, lowering the entire performance. In this paper, we propose a novel method in which agents not only reduce the redundant parts, but also use the redundant activities to help the busier neighboring agents. We experimentally show that our method can reduce the unnecessary redundancy and can improve the higher entire performance than that in the previous method that are assumed that communications are always available.

収録刊行物

• 情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM）

  情報処理学会論文誌数理モデル化と応用（TOM） 11 (2), 50-62, 2018-07-26

キーワード

• [オリジナル論文] 協調連続巡回問題，領域分割，分業，通信範囲，マルチエージェントシステム

詳細情報

• CRID: 1050282812886390528
• NII論文ID: 170000149657
• NII書誌ID: AA11464803
• ISSN: 18827780
• Web Site: http://id.nii.ac.jp/1001/00190634/
• 本文言語コード: ja
• 資料種別: article
• データソース種別:
  • IRDB
  • CiNii Articles
  • KAKEN