Spatially Continuous Control of Heterogeneous Multiagent Systems
Project/Area Number |
21H01352
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 21040:Control and system engineering-related
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
小蔵 正輝 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (10800732)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻間 一徳 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (10377020)
下野 昌宣 京都大学, 医学研究科, 准教授 (30552137)
柳澤 大地 東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (70611292)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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Keywords | マルチエージェントシステム / 群制御 / Shepherding問題 / 異種マルチエージェントシステム / モデル予測制御 / 制御 / 群れ / Shepherding / 制御理論 / 異種性 / 制御工学 / 群衆運動 / 選択的漁業 / 脳神経科学 |
Outline of Research at the Start |
「群れ」をうまく操るための制御理論を構築します.理論の有効性を群衆の誘導,魚群の誘導,脳領域の活発化という3つの課題を通じて確認します.従来の理論では簡単に扱うことのできないような「異種混合」の群れを扱います.また,音声や電場のような「拡散性」をもつ制御入力により群れを操ることができるようにします.群れの誘導と分離という基本的な2つのタスクが実現できるような理論の構築を目指します.
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Outline of Annual Research Achievements |
異種群の誘導については,想定とは異なる特徴を有する個体を含めて誘導する手法と,そのような個体を無視して想定する特徴を有する個体のみを誘導する手法をそれぞれ提案した.前者については,外部刺激に対して反応しないが他個体に対しては誘引されるような誘導困難個体が存在する状況を想定し,そのような状況のもとで全ての個体を目的地へ誘導するようなshepherding型の群制御手法を開発し評価を行った.当該成果はMathematical Biosciences and Engineering誌にて発表された.後者については,上述の種類に限らない様々な想定外個体が存在しうる状況を想定し,そのような状況のもとで想定外個体にとらわれてしまうことなく想定内個体の群れを目的地へ誘導するようなshepherding型の群制御手法を開発し評価を行った.当該成果はAdvanced Robotics誌にて発表された. また,複数の外部刺激を用いた異種群の誘導制御を見据えて,複数の外部刺激を用いた同種群の誘導制御手法を提案した.知覚範囲の制限された牧羊犬エージェントが存在し,かつエージェントや個体同士が互いの相対位置関係しか知覚できないという状況を想定し,このような状況において牧羊犬エージェントの協調が自律分散的に創発されるような誘導制御則を開発し評価を行った.当該成果はFrontiers in Control Engineering誌に掲載予定である.最後に,超大規模群の誘導制御を見据えて,同種大規模群に対する縮約モデル予測制御型の誘導制御手法を提案した.個体群の相互作用ネットワークの固有ベクトル中心性による重み平均を用いたモデル縮約の有効性を示した.当該成果はNonlinear Analysis: Hybrid Systems誌に掲載予定である.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
異種群の誘導手法の開発は計画以上に進行している.異種群の分離手法の開発は想定より若干遅れているが,公開,投稿可能な成果は既に得られており,R5年度には順調な進展が見込まれる.
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Strategy for Future Research Activity |
異種群の分離制御手法の開発を進める.制御理論に基づく性能保証付きの制御器設計が済んでいるが,この手法の適用範囲は一体の分離にとどまるため,複数体の分離が行えるように理論を発展させていく.
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Report
(2 results)
Research Products
(36 results)