溢出算法：开放共享工厂中多机器人生产规划的分散式协调方法
机器人学
2021-01-26 v2 人工智能
离散数学
多智能体系统
摘要
开放共享制造工厂通常配备数量有限的机器人，为获得有效且高效的整体系统性能，应在时间与空间上将其恰当分配给各项任务。具体而言，我们处理具有序列无关调整成本的动态有容生产规划问题，其中需在给定时间范围内的连续周期确定待制造产品的数量与机器人位置，且产品可针对需求周期进行提前生产或延迟交货。我们考虑该问题在开放工厂环境下的分散式多智能体变体，其中机器人归多个所有者所有，待生产物品也归不同所有者所有，二者均被视为自利且个体理性的。现有针对经典约束批量问题的求解方法为集中式精确方法，要求共享所有参与者私有与敏感信息的全局知识，不适用于所述多智能体情境。因此，我们提出一种基于溢出效应的计算高效分散式方法，通过在本质分散式多智能体系统环境中分布决策来解决这一NP困难问题，同时保护私有与敏感信息。据我们所知，这是首个在本质分散式环境中求解所研究问题的分散式算法，其中生产资源和/或产品由多个利益相关者拥有且目标可能冲突。为展示其效率，将溢出算法的性能与最先进的商业求解器CPLEX 12.8进行基准对比。
引用
@article{arxiv.2101.05700,
title = {Spillover Algorithm: A Decentralized Coordination Approach for Multi-Robot Production Planning in Open Shared Factories},
author = {Marin Lujak and Alberto Fernández and Eva Onaindia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05700},
year = {2021}
}