Description du projet
Contrôle des agents multiples par une approche hybride meneur-suiveur
Une tendance actuelle dans le contrôle multi-agents est l’utilisation de la vérification formelle pour identifier des spécifications de tâches plus générales qui induisent une séquence d’actions de contrôle. Toutefois, parmi les solutions existantes, les contraintes quantitatives transitoires ou les coûts de calcul élevés liés au contrôle de l’ensemble du groupe d’agents lorsque le nombre d’agents augmente ne sont pas pris en compte. Le projet LEAFHOUND, financé par l’UE, propose comme alternative une approche hétérogène, de type meneur-suiveur. Cette approche repose sur trois étapes de conception: dériver des contrôleurs transitoires pour des objectifs de contrôle coopératif dans des réseaux leader-suiveur, employer des contrôleurs pour des tâches en tant que spécifications logiques spatio-temporelles, et s’attaquer aux dépendances et aux infaisabilités des tâches en utilisant des notions de contrôlabilité du réseau. Cette approche ouvre de nouvelles voies dans les domaines du contrôle, de la robotique et de la synthèse basée sur des méthodes formelles.
Objectif
Multi-agent control is a popular research topic due to its applications in a variety of areas. The main approach has been to incorporate tools from single-agent control to the multi-agent setup. However, many applications involve more complex tasks that may not be cast as a classic control objective, while the agents may be subject to constraints in space and time. A current trend is thus to use formal verification in order to specify more general task specifications that induce a sequence of control actions rather than a stand-alone objective. Spatiotemporal logics are based on continuous time signals and allow formulating space and time constraints, and thus are suitable for defining such specifications in multi-agent systems. Existing solutions do not take into account quantitative transient constraints, nor consider the high computational cost that may be endured by controlling the whole agent group when the number of agents grows. We instead consider here a heterogeneous, leader-follower approach, which relies on three design stages. At a first stage, we derive transient controllers for cooperative control objectives in leader-follower networks; at a second stage, these controllers are employed in order to satisfy tasks given to the network as spatiotemporal logic specifications; and at a third stage, we tackle task dependencies and infeasibilities through a refinement process both in the transient control design as well as in the leader-follower group structure, by using notions of network controllability. The proposed leader-follower approach to the spatiotemporal task planning problem, combining elements from cooperative multi-agent systems under transient constraints, formal verification and graph theoretic network controllability, requires for new ways of thinking and approaches to analysis and design; it thus constitutes the proposal a beyond the SoA and groundbreaking approach to the fields of control, robotics and formal methods based synthesis.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
100 44 Stockholm
Suède