有限可见度异步机器人的半同步特性刻画及其在发光同步器设计中的应用

移动机器人系统由匿名移动机器人组成，每个机器人根据通用算法自主执行感知、计算和移动，以使机器人 collectively 完成给定任务。存在两种主要的机器人时间与激活模型。在半同步模型（SSYNC）中，机器人共享共同的时间概念；在每个时间单位，激活机器人的一个子集，每个机器人在该时间单位内执行全部三个动作（感知、计算和移动）。在异步模型（ASYNC）中，没有共同的时间概念，机器人在任意时间被激活，且每个动作的持续时间任意但有限。本文中，我们研究具有有限感知范围（即有限可见度）的 ASYNC 机器人的同步问题。我们首先给出通用算法 ${\cal A}$ 的 ASYNC 执行具有相应 SSYNC 执行的充分条件；我们的条件对机器人的激活调度施加了时序约束，并对移动期间的可见度施加了约束。然后，我们证明在随机化 ASYNC 敌手下该条件为必要（概率为 $1$）。最后，我们提出一种用于具有有限可见度的发光 ASYNC 机器人的同步算法，每个机器人配备可取常数种颜色的光。我们的算法使发光 ASYNC 机器人能够模拟任何为（非发光）SSYNC 机器人设计且满足可见度约束的算法 ${\cal A}$。