Opis projektu
Kontrola w systemach wieloagentowych z wykorzystaniem hybrydowego podejścia lider-naśladowca
Obecnym dominującym trendem w dziedzinie kontroli w systemach wieloagentowych jest wykorzystywanie formalnej weryfikacji w celu określenia bardziej ogólnych specyfikacji zadań, które wyzwalają sekwencję działań kontrolnych. W dotychczasowych rozwiązaniach nie uwzględnia się ilościowych ograniczeń przejściowych lub wysokich kosztów obliczeniowych związanych z kontrolowaniem całej grupy agentów, kiedy nie jest uwzględniana liczba ich przyrostów. Uczestnicy finansowanego przez Unię Europejską projektu LEAFHOUND proponują heterogeniczne podejście lider-naśladowca jako alternatywę dla istniejących podejść. Takie rozwiązanie opiera się na trzech etapach projektowania, które obejmują tworzenie sterowników zapewniających wspólną kontrolę celów w sieciach lider-naśladowca, wdrażanie kontrolerów zadań w roli specyfikacji logiki czasoprzestrzennej oraz rozwiązywanie problemów zależności zadań i niemożliwości ich wykonania dzięki wykorzystaniu kontroli sieci. Tego rodzaju podejście otwiera nowe możliwości w zakresie kontroli, robotyki i syntezy opartej na metodach formalnych.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
100 44 Stockholm
Szwecja