自律分散システムにおける制御機能

点击翻译按钮获取中文摘要

自律分散システムの優れた制御機能(柔軟性、多様性、拡縮性、高信頼性など)を工学的に実現することを目的に、多面的な研究を行い、下記のような成果を得た。1.画素の局所的な相互作用のみで、画面全体にわたるパターンを形成することにより、画像認識が可能であることを明らかにした。具体的にそれは、反応・拡散方程式系で定式化される。このシステムは、記銘画像の一部分のみや、ノイズを加えた画像に対しても最も近い記銘画像を想起できる。2.サブシステムがバネとダンパによって結合している大型宇宙構造物では、センサーとアクチュエータを同位置、同方向に配置し、サブシステムごとに変位と速度の直接フィードバックを行なうことが、自律分散的、かつ分散協調的であることを明らかにした。この分散制御法のもとでは、安定性を保存したままサブシステムの分離、結合ができ、結合状態でいくつかのサブシステムの制御器が故障しても、全体システムの安定性は乱されない。3.マニピュレータで対象物を操作・移動させるとき、近くに障害物があれば、手先の運動だけでなく、途中のリンクの動きも障害物を避けるように動かさなければならない。本年度は、このような作業空間上で複数の目標軌道が与えられたとき、それらをある評価のもとで最適に満たすような間接運動トルクを並列・分散的に求めるアルゴリズムを導出した。4.自律可制御性・自律可協調性の概念に基づき、大規模計算機制御システムのサブシステムをデータフィールドで結合するアーキテクチャを提案した。さらに、これをオフィスプロセッサシステムの構築に適用した。5.大規模計算機制御システムを離散事象システムとしてモデル化し、状態とイベント間に干渉がある場合の分散安定化制御則を導出した。