2016 Fiscal Year Annual Research Report
個と集団間の相互作用に着目した統合的協調手法の研究
| Project/Area Number |
16J11980
|
|---|
| Research Institution | Waseda University |
|---|
Principal Investigator |
杉山 歩未 早稲田大学, 基幹理工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
|
| Keywords | マルチエージェント / 継続協調巡回問題 / 自己組織化 / 自律分散システム / タスク割り当て問題 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、これまで研究されてきた(1)自律的行動決定(2)「個」と「個」の協調(3)集団としての協調・集団間の協調の、相互作用に着目し、それぞれのメカニズムをマクロな視点で統合することで変化に柔軟・低コスト・高効率な自律分散システムを実現するための基本メカニズムを解明することである。
本年度は、項目(1)および(2)に着目し、継続協調巡回問題を定義し、各エージェントが自律的行動決定と単純な1対1間交渉によってボトムアップに分業体制を構築する手法を提案した。この手法では、あるタスクの責任者を完全に決定するのではなく、責任の一部を委託するという交渉を取り入れることで、自律的行動によって得られた各エージェントの情報の再配分・その情報を基に現状に適した行動の再学習がバランスよく行われ、エージェントが自己組織化的にチームのような働きを創発することが分かった。
さらに、創発された各チームは互いに異なる場所を巡回するといった分化や、チーム内でも広範囲を巡回する者や狭い範囲を集中的に巡回する者など、役割分担が創発されることも確認した。加えて、これまでのトップダウンな担当領域の割り当て手法に比べて、本手法による各エージェントの自律的な担当領域の分化は環境の変化に対して柔軟な対応をとれることも確認できた。
これらの成果は自律的行動と個体間の協調の相互作用がその枠を超えて集団全体の協調を生み出すことを示唆しており、柔軟かつ高効率な自律分散システムの実現への寄与が期待できる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は予定通りか、やや先行して進んでいると考えている。本年度は概要でも述べたように当初の計画通り個の自律的行動と個体間の協調の作用が上手く組み合わさることにより、単純な交渉手法ながらもシステム全体の効率を向上できることを示唆した。これらの成果は2件の国際会議に採択され(内1件は発表済み)、国内でも2件の発表を行い予稿集として採録されている。また、集団としての協調・集団間の協調は次年度の課題であったが、本年度の成果では個の自律的行動と個体間の交渉のみでも集団全体の領域分割的なはたらきが創発されることを確認でき、この点がやや先行して進んだ点だと考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は、これまでの(1)個の自律的行動(2)個体間の協調という視点に加え、(3)集団としての協調・集団間の協調との相互作用という視点で効率的な自律分散システムを実現するためのメカニズムを調査する。集団が協調的に動く仕組みは社会性昆虫などを題材に研究されてきたが、本研究ではそれらの研究で得られた成果と、集団内の個体レベルの意思決定との相互の影響に着目する。このために、現在までの個および集団の特性についての成果を分野横断的に広く調査する。
また、上記の調査・検証が順調に進んだ場合、これまでの成果の現実への応用性・汎用性を評価するために、センサーや小型ロボットを用いた実世界での検証実験を行う予定である。
|
