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A study on Byzantine-tolerant algorithms for mobile robots

移动机器人拜占庭容错算法研究

基本信息

批准号：
22K11903
负责人：
大下福仁
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fukui University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、多数のモバイルロボットが協調動作する環境において、一部のロボットにビザンチン故障（ソフトウェアのバグや悪意ある第三者の制御により、予期せぬ動作を行う故障）が発生しても、残りのロボットで正常に目的を達成するアルゴリズムの開発を目指す。主な成果は以下のとおりである。(a) グラフ環境における耐ビザンチン故障集合アルゴリズム：ロボットの動作環境をグラフでモデル化し、ビザンチン故障が発生したロボットが存在しても、全ての正常ロボットを１ノードで集合させるアルゴリズムを提案した。本アルゴリズムでは、kを全ロボット数、fをビザンチン故障が発生したロボット数とするとき、k>=9f+8であれば集合を実現することができる。同様の故障耐性を実現する既存アルゴリズムはk>=f+1でも動作するものしか存在しないが、本アルゴリズムはこの既存アルゴリズムより高速に集合を実現できる。(b) 平面環境における耐ビザンチン故障アルゴリズムの設計手法：平面環境でモデル化されるロボットに対して、位置関数という概念を提案し、位置関数を用いた耐ビザンチン故障アルゴリズムの設計手法を提案した。本手法では、ロボットを位置関数に従って動作させることで、ビザンチン故障が発生したロボットを無視し、正常なロボットでタスクを実現できるようにする。また、代表的な基本タスクである集合・行進・探索タスクに対して本設計手法を適用し、これらのタスクに対する耐ビザンチン故障アルゴリズムを実現した。

This study provides guidance for the development of normal environment conditions in which most of the vehicles operate in coordination with one another, and for the failure of some vehicles to operate in coordination with one another (i.e., the failure of a third party to control the vehicle and the failure of an expected vehicle). The main result is the following. (a)The environment of the machine is different from the environment of the machine. This article is about the number of k, f, f The same fault tolerance can be achieved with the existing ALL-RAM operating at k>=f+1, and this ALL-RAM can be achieved with the existing ALL-RAM operating at high speed. (b)Design method of flat environment fault recovery: design method of flat environment fault recovery: design method of flat environment fault recovery, position relationship and concept proposal. This method is used to determine the number of positions in which a fault occurs, ignore it, and perform normal operations. In addition, this design method is applied to the representative "basic service" collection, travel, and exploration service, and the all-round system that is resistant to service failures is realized in this service.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Location functions for self-stabilizing byzantine tolerant swarms

自稳定拜占庭容忍群的定位函数

DOI：
10.1016/j.tcs.2023.113755
发表时间：
2023
期刊：
Theoretical Computer Science
影响因子：
1.1
作者：
Ashkenazi Yotam;Dolev Shlomi;Kamei Sayaka;Katayama Yoshiaki;Ooshita Fukuhito;Wada Koichi
通讯作者：
Wada Koichi

Gathering despite a linear number of weakly Byzantine agents

尽管存在线性数量的弱拜占庭特工，但仍然聚集