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An Experimental Study for Highly-Reliable Cooperative Behavior of Swarm-Robots using Blockchain and Distributed Deep Learning

使用区块链和分布式深度学习的群体机器人高可靠合作行为的实验研究

基本信息

批准号：
21K03979
负责人：
杉本大志
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tomakomai National College of Technology (2022)Ehime University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

群ロボットシステムは，個々の自律分散型ロボットが目的や意思を持った一つの集団として行動し，所望の目標を達成するロボットシステムである．このシステムを構築する際は，Peer-to-PeerによるWireless Networkがしばしば利用される．スケーラビリティの向上が期待され，さらに耐障害性の高さも保証出来るが，セキュリティ確保の困難さ，匿名性による悪意ある命令の実行の可能性があるというデメリットも存在する．また，群ロボットが活動する範囲を考えた場合，通信プラットフォームがカバーする通信可能範囲の制約を受けるため，広大なエリアにおいての動作は難しい．そこで群ロボットの制御に対し，Low Power, Wide Area (LPWA)システム，BlockchainとMulti-Agent自律分散型深層学習を組み合わせたシステムを提案する．今年度は，(2)Dueling DQNを用いたマルチエージェントシステムの協調動作の最適化手法の検討と実装を達成した．これにより，群ロボットシステムの効率的な制御が可能となる見込みである．次に(3)ブロックチェーンを用いた単体コミュニケーション方法の構築を達成した．これにより，セキュリティを確保しつつエージェント間の情報共有を実現した．また，(4)LPWAとブロックチェーンの統合化がシミュレーションベースで達成され，今後実機に実装する．これにより，効率的でセキュアな通信の実現が期待される．しかし，(5)各構成ロボットの制御方法の確立は未完了である．最後に，(6)(7)LPWAにおける構成ロボット間での効率的なデータ通信手法をシミュレーションベースで確立した．これにより，広範囲なエリアでの通信が可能となる．以上の成果により，群ロボットシステムの制御や通信の課題に対処し，より効率的でスケーラブルなシステムが構築されることが期待される．

A group of people who are self-disciplined and decentralized, who are willing to act together to achieve their goals, and who are willing to act together. Peer-to-Peer Wireless Networks are widely used in Internet applications. The expectation of upward movement of the command is that the high level of damage resistance will be guaranteed, and the difficulty of ensuring anonymity will be guaranteed. In the event of a communication failure, the range of possible communication failures is limited. Low Power, Wide Area (LPWA) system, Blockchain and Multi-Agent autonomous decentralized deep learning system. This year,(2)Dueling DQN is used to optimize the coordinated action of the system. This is the first time that a group of people has been able to control the rate of death. Next,(3) the construction of the method of using the single crystal silicon film was achieved. The information sharing between the two parties is ensured. (4) The integration of LPWA and BCC has been completed, and the equipment will be installed in the future. This is the first time that we've had a chance to communicate. (5) The establishment of the control method of each component is not completed. Finally,(6)(7)LPWA is established as a means of communication between the components of the system and the performance of the system. This is the first time I've ever been able to communicate with you. The above results are expected to be helpful to the development of communication systems.