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有限通信下的圆形异步机器人集合问题

分布式、并行与集群计算 2025-09-05 v1

摘要

本工作针对一组具备有限可见性的自主、匿名且同质的机器人在连续圆环上的集合问题进行了研究。这些机器人最初位于离散位置,形成旋转不对称的配置。机器人间达成顺时针方向的共识。在θ\theta-可见性模型下,机器人仅能看到与之在圆环上距离小于θ\theta角度的机器人。Di Luna 等人 [DISC'20] 证明,在pi/2\\pi/2 可见性下,集合问题是不可实现的。此外,他们还提供了一个在半同步调度器下、机器人可见性为pi\\pi时的算法。在pi\\pi 可见性模型下,仅有一个点——即距离为pi\\pi的角度——被从可见范围中移除。Ghosh 等人 [SSS'23] 提供了一个在pi\\pi 可见性模型下、机器人具备有限记忆(mathcalFSTA\\mathcal{FSTA})并在特殊异步调度器下工作的集合算法。如果机器人能够看到整个圆环上的所有点,则可以通过在完全异步调度器下选举领导者来实现集合。然而,前期研究表明,即使从可见范围中移除一个点,集合问题也变得相当困难。在这两项工作中,机器人的运动均为刚性运动。本工作提出了一个在pi\\pi 可见性模型下、机器人具备有限通信能力(mathcalFCOM\\mathcal{FCOM})的集合算法。在本工作中,机器人的运动为非刚性运动,机器人在完全异步调度器下工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.04004,
  title  = {Gathering of asynchronous robots on circle with limited visibility using finite communication},
  author = {Avisek Sharma and Satakshi Ghosh and Buddhadeb Sau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.04004},
  year   = {2025}
}