Opis projektu
Zdecentralizowane podejście do kontroli i planowania złożonych systemów
Tradycyjne metody kontroli często nie są w stanie poradzić sobie ze złożonymi systemami zawierającymi wiele połączonych ze sobą części. Walka na bieżąco ze sprzecznymi specyfikacjami oraz wzajemnie powiązanymi ograniczeniami między stanami potrafi być przytłaczająca. Zespół finansowanego przez ERBN projektu BUCOPHSYS proponuje przełomowe rozwiązanie, które ujednolica zdecentralizowane podejście do sterowania i planowania, rewolucjonizując dziedziny sterowania i informatyki. Dokładniej rzecz ujmując, proponuje zdecentralizowane, oddolne podejście obejmujące trzy warstwy interakcji. W pierwszej warstwie agenci koordynują swoje działania w celu spełnienia wzajemnie powiązanych ograniczeń przy ograniczonej komunikacji i odpowiednich regulatorach sprzężenia zwrotnego. W drugiej warstwie agenci koordynują swoje działania w celu wzajemnego zaspokajania swoich dyskretnych zadań poprzez wymianę odpowiednich planów w formie automatów. Trzecia warstwa wymiany komunikacji obejmuje zarówno stan ciągły, jak i dyskretne informacje o planie/abstrakcji.
Cel
Current control applications necessitate the treatment of systems with multiple interconnected components, rather than the traditional single component paradigm that has been studied extensively. The individual subsystems may need to fulfil different and possibly conflicting specifications in a real-time manner. At the same time, they may need to fulfill coupled constraints that are defined as relations between their states. Towards this end, the need for methods for decentralized control at the continuous level and planning at the task level becomes apparent. We aim here towards unification of these two complementary approaches. Existing solutions rely on a top down centralized approach. We instead consider here a decentralized, bottom-up solution to the problem. The approach relies on three layers of interaction. In the first layer, agents aim at coordinating in order to fulfil their coupled constraints with limited communication exchange of their state information and design of appropriate feedback controllers; in the second layer, agents coordinate in order to mutually satisfy their discrete tasks through exchange of the corresponding plans in the form of automata; in the third and most challenging layer, the communication exchange for coordination now includes both continuous state and discrete plan/abstraction information. The results will be demonstrated in a scenario involving multiple (possibly human) users and multiple robots.
The unification will yield a completely decentralized system, in which the bottom up approach to define tasks, the consideration of coupled constraints and their combination towards distributed hybrid control and planning in a coordinated fashion require for
new ways of thinking and approaches to analysis and constitute the proposal a beyond the SoA and groundbreaking approach to the fields of control and computer science.
Dziedzina nauki
- natural sciencesmathematicsapplied mathematicsdynamical systems
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorssmart sensors
- natural sciencescomputer and information sciences
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectrical engineering
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringrobotics
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
100 44 Stockholm
Szwecja