Algorithm design for coordination of mobile agents in connection-instable configurations

连接不稳定配置中移动代理协调的算法设计

• 批准号: 21K17706
• 负责人: 柴田 将拡
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17706/
• 关键词: 自律分散システム; モバイルエージェント; g-部分集合問題; 均一配置問題; 動的ネットワーク; 自律分散ロボット群; 自律分散ロボット; 個体群プロトコル; 平均次数

本研究課題では、ネットワーク中を自律的に移動するモバイルエージェント(以下、エージェント)間の協調動作を、ネットワークの構造が動的に変化する状況下でも正しく実現させるようなアルゴリズムの設計を目的とする。2022年度は均一配置問題・g-部分集合問題・探索問題を解決するアルゴリズム設計に取り組んだ。均一配置問題は、ネットワーク中に分散している複数体のエージェントが等間隔に配置するような自律的な移動を要求する問題である。この問題を 1-interval connected ring と呼ばれる、各ラウンドで高々1辺が消失しうるようなリング上で考察し、問題の可解性やアルゴリズムの性能を解明した。結果として、エージェントがノード総数の前提知識を持っている場合の方が、エージェント総数の前提知識を持っている場合よりも効率的に問題を解決できることを示した。この結果は論文誌に採録された。g-部分集合問題は、エージェントがg体以上ずつのグループに分かれて集合するような自律的な移動を要求する問題である。この問題を、各行リング・列リングが1-interval connected ringで表現されるようなn×nトーラス上で考察し、問題の可解性やアルゴリズムの性能を解明した。結果として、エージェント数がgnよりも少ない場合は問題は解決不能であることを示し、エージェント数がおよそ2gn+6nよりも大きい場合は最適な移動数(コスト)で問題が解決可能であることを示した。この結果は国際会議に採択され、現在は発表の準備中である。探索問題は各ノードが少なくとも1回はエージェントに訪問されるような移動の設計を要求する問題である。この問題をT-interval connected grid という動的グリッド上で考察し、問題が解決可能となるTの条件を解明した。この結果は国際会議へ投稿準備中という状況である。

This research topic で は, ネ ッ ト ワ ー ク に を self-discipline in mobile す る モ バ イ ル エ ー ジ ェ ン ト (hereinafter, エ ー ジ ェ ン ト) の coordinated action between を, ネ ッ ト ワ ー ク の tectonic が moving に variations change す る condition で も is し く be presently さ せ る よ う な ア ル ゴ リ ズ ム の design purpose を と す る. The 2022 <s:1> uniform configuration problem · g-partial set problem · exploration problem を solution するア するア ゴリズム ゴリズム design に to take the set んだ. Uniform configuration problems は, ネ ッ ト ワ ー ク に dispersed in し て い る complex の エ ー ジ ェ ン ト が spaced に configuration す る よ う な self-discipline な mobile を す る problem で あ る. こ の problem を 1 - interval connected ring と shout ば れ る, various ラ ウ ン ド で high 々 1 辺 が disappear し う る よ う な リ ン グ で investigation し, problems on の solvability や ア ル ゴ リ ズ ム の performance を interpret し た. Results と し て, エ ー ジ ェ ン ト が ノ ー ド 総 number の prerequisite knowledge を hold っ て い る occasions の が, エ ー ジ ェ ン ト 総 number の prerequisite knowledge を hold っ て い る occasions よ り も sharper rate に を solve で き る こ と を shown し た. The results of are recorded in the journal に and された. G - part of the collection problem は, エ ー ジ ェ ン ト が g body above ず つ の グ ル ー プ に points か れ て collection す る よ う な self-discipline な mobile を す る problem で あ る. こ の を, all リ ン グ · column リ ン グ が 1 - interval connected ring で performance さ れ る よ う な n * n ト ー ラ ス で investigation し, problems on の solvability や ア ル ゴ リ ズ ム の performance を interpret し た. Results と し て, エ ー ジ ェ ン ト number が designed.the gn よ り も less な い occasions は は solution can't で あ る こ と を し, エ ー ジ ェ ン ト number が お よ そ designed.the gn 2 + 6 n よ り も big き い occasions は optimum な mobile number (コ ス ト) で が solution may で あ る こ と を shown し た. The <s:1> result of the に international conference に adopted 択され, and the presentation is currently being prepared for である. Explore problems は various ノ ー ド が less な く と も 1 back は エ ー ジ ェ ン ト に access さ れ る よ う な mobile の design を す る problem で あ る. こ の problem を T - interval connected grid と い う moving グ リ ッ ド で investigation し, が solution may と な る T の condition を interpret し た. Youdaoplaceholder3 results へ international conference へ submission preparation と う う status である.

项目成果

Almost uniform deployment of mobile agents in dynamic rings

动态环中移动代理的部署几乎统一

• DOI: 10.1016/j.ic.2022.104949
• 发表时间: 2022
• 期刊: Information and Computation
• 影响因子: 1
• 作者: Masahiro Shibata; Yuichi Sudo;Junya Nakamura;Yonghwan Kim
• 通讯作者: Yonghwan Kim

Visibility-optimal gathering of seven autonomous mobile robots on triangular grids

七个自主移动机器人在三角形网格上的可见性最佳聚集

• DOI: 10.15803/ijnc.12.1_2
• 发表时间: 2022
• 期刊: International Journal of Networking and Computing
• 作者: Masahiro Shibata;Masaki Oyabu;Yuichi Sudo;Junya Nakamura;Yonghwan Kim;Yoshiaki Katayama,
• 通讯作者: Yoshiaki Katayama,

Vehicle routing in whole and segmented areas to incrementally collect the disaster information

整体和分段区域的车辆路线，增量收集灾害信息

• 发表时间: 2022
• 作者: Sanjukta Khwairakpam;Masahiro Shibata;Masato Tsuru
• 通讯作者: Masato Tsuru

ソルボンヌ大学(フランス)

索邦大学（法国）

Semi‐uniform deployment of mobile robots in perfect $\ell$‐ary trees

移动机器人在完美 $ell$-ary 树中的半均匀部署

• DOI: 10.1002/cpe.7432
• 发表时间: 2022
• 期刊: Concurrency and Computation: Practice and Experience
• 作者: Masahiro Shibata;Sebastien Tixeuil
• 通讯作者: Sebastien Tixeuil