无计算自组织聚集中的死锁与噪声
机器人学
2021-08-24 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
聚集是群体机器人学的一种基本行为，要求系统聚集成一个紧凑且连通的簇。2014年，Gauci 等人提出了一种令人惊讶的算法，仅使用二进制视线传感器，无需算术计算或持久记忆，即可可靠地实现群体聚集。已有严格证明该算法能将一台机器人聚集到另一台，但对于在实验与仿真中观察到的 n > 2 台机器人的系统是否总能聚集，此前一直未解。我们证明，当机器人运动均匀且确定时，对于 n > 3 台机器人，存在该算法无法从中实现聚集的死锁构型。在积极的一面，我们表明该算法 (i) 对少量误差具有鲁棒性，可实现死锁规避，且 (ii) 在使用视锥传感器时，对于 n = 2 的情形可证明获得线性运行时间加速。最后，我们引入该算法的一种含噪声的离散适配版本，更便于对噪声进行严格分析，其仿真结果在定性上与原连续算法一致。
引用
@article{arxiv.2108.09403,
title = {Deadlock and Noise in Self-Organized Aggregation Without Computation},
author = {Joshua J. Daymude and Noble C. Harasha and Andréa W. Richa and Ryan Yiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09403},
year = {2021}
}
备注
17 pages, 11 figures