三维可编程物质中的异步确定性领导者选举
分布式、并行与集群计算
2022-11-18 v2 多智能体系统
机器人学
摘要
在为实现可编程物质(一种可基于用户输入或对环境响应改变其物理属性的物质)而付出的三十余年科学努力中，模块化机器人系统的工程设计与集体行为的相应算法理论均取得了诸多进展。然而，尽管模块化机器人的设计常规性地应对真实三维(3D)空间的挑战，算法理论仍主要聚焦于平面与平面图等2D抽象。本工作中，我们为可编程物质的经典变形虫模型(amoebot model)形式化了3D几何空间变体，使用面心立方(FCC)晶格表示空间并定义局部空间朝向。随后，我们给出一种用于连通、可缩2D或3D几何变形虫系统的分布式算法，在不公平顺序对手下于O(n)轮内确定性地选出一个领导者，其中n为系统中变形虫的数量。我们接着演示如何使用变形虫算法并发控制框架(DISC 2021)转换该算法，从而获得首个已知的变形虫算法(在2D与3D空间中)以解决不公平异步对手下的领导者选举。
引用
@article{arxiv.2205.15412,
title = {Asynchronous Deterministic Leader Election in Three-Dimensional Programmable Matter},
author = {Joseph L. Briones and Tishya Chhabra and Joshua J. Daymude and Andréa W. Richa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15412},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 4 figures, 2 tables. Accepted at ICDCN 2023