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无信息条件下在平面中抵达目标

数据结构与算法 2017-10-20 v1

摘要

一个移动智能体需在欧几里得平面中抵达一个目标。智能体和目标均被建模为点。初始时,智能体与目标的距离至多为 D>0D>0。抵达目标意味着智能体到达距目标至多 r>0r>0 的{\em 感知距离}内。智能体拥有长度度量和指南针。我们考虑两种场景:在{\em 静态}场景中,目标是静止的;在{\em 动态}场景中,目标可以以任意(可能变化的)速度移动,速度上限为 vv。智能体对问题的参数一无所知,特别地,它不知道 DDrrvv。目标是以尽可能低的代价抵达目标,代价由智能体轨迹的总长度衡量。我们的主要结果是确定了在两种场景下抵达目标的最低代价(精确到乘性常数),并为智能体提供了最优算法。对于静态场景,最低代价为 Θ((logD+log1r)D2/r)\Theta((\log D + \log \frac{1}{r}) D^2/r);对于动态场景,最低代价为 Θ((logM+log1r)M2/r)\Theta((\log M + \log \frac{1}{r}) M^2/r),其中 M=max(D,v)M=\max(D,v)。在后一种场景下,我们算法中智能体的速度随时间呈指数增长,并且我们证明,对于速度仅随时间呈多项式增长的智能体,这一代价是无法实现的。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.07145,
  title  = {Reaching a Target in the Plane with no Information},
  author = {Andrzej Pelc},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.07145},
  year   = {2017}
}