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2022 Fiscal Year Research-status Report

A proposal and analysis of solvability of new low-functioning autonomous mobile robot systems

Research Project

Project/Area Number 19K11823
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

片山 喜章  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10263435)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords自律分散ロボット群 / 分散アルゴリズム / 可解性
Outline of Annual Research Achievements

低機能移動端末の新モデルの提案と既存モデルも含めたモデルと問題の可解性に関する関係を明らかにすることを目的として昨年度から継続して研究を進めた.
本助成対象研究によって新規提案しているペアボットに関しては,ペアボットモデルの問題解決能力の解明を継続しており,幾つかの問題・モデル上で「モデルと問題の可解性」について明らかにした.具体的には,7台のペアボットによる集合問題について国内会議で1件発表を行った.この結果は既存モデルでは解けない問題がペアボットで解けることを示した点で意義がある.さらに穴を有する物体の充填被覆問題について国内会議で1件,三角形からの直線形成問題について国内会議で1件,それぞれ成果発表を行った.
また既存モデルに関しては,連続空間上でメモリを有するモデルによる集合問題について英文論文誌に1件,離散平面上での集合問題について国内会議で1件,離散空間上での相互観測問題について国際会議で1件,離散平面上での均一配置について国内会議で1件発表した.最後の成果は,視野がd-1にも関わらず等間隔dで配置するアルゴリズムであり,配置間隔より狭い視野で実現できたことが興味深い.加えて,離散平面上で円形成問題を定義し,これを解くアルゴリズムについて国内会議で1件成果発表を行った.
さらにこれらとは別にあらたに視野制限モデルを提案し,これに関して国際会議2件,国内会議1件の発表を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本助成対象研究における新モデルを当該研究分野で広く認知してもらうことを目的とした研究発表については,国内研究集会等での発表は行えたが,英語に関してはarXiv への投稿のみであることから「やや遅れている」と判断する.それ以外については,新モデルでの可解性を明らかにする結果や,その周辺である離散空間上における既存モデルの問題解決能力の解明も順調に進んでいる.一方で,新型コロナウイルスの影響等で,国内外の研究者との交流が思った以上に進められなかった.
以上を総合して,「おおむね順調に進展している」と判断する.

Strategy for Future Research Activity

研究目的・目標の中で早急に実現すべきである「ペアボットモデル」の提案に関して,その国際的認知を広めることを早急に進めたい.そのため,いくつかの国際会議での既存成果の発表を計画している.それと同時に,新モデル周辺のモデルと問題の可解性の関係を明らかにしつつ,新モデルと既存モデルの問題解決能力の差異を明確に位置付ける問題設定を探る.これらに加えて,視野制限モデルを新たに提案し,これに関する研究成果も得られているため,その成果発表も計画に追加する予定である.
これら理論的な研究と並行し,アルゴリズムシミュレータや実機ロボット上での理論モデルの実装方法についても探りながら,理論と実践のギャップを浮き彫りにして,以後の研究につなげたいと考えている.

Causes of Carryover

新型コロナの影響により,海外や国内の会議・研究打合せ出席のための旅費のうち未使用分が次年度に繰り越されている.2023年度は状況を鑑みながら積極的な研究調査・成果報告活動を行う予定である.

  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Gathering problems for autonomous mobile robots with lights2023

    • Author(s)
      Terai Satoshi、Wada Koichi、Katayama Yoshiaki
    • Journal Title

      Theoretical Computer Science

      Volume: 941 Pages: 241~261

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2022.11.018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 視野欠損モデルにおける自律分散ロボットの一点集合問題の可解性2023

    • Author(s)
      金 鎔煥, 柴田将拡, 首藤裕一, 中村純哉, 片山喜章, 増澤利光
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: 123, 12 Pages: 8-15

  • [Journal Article] ペアボットによる1つの入口を有する空洞あり物体に対する充填被覆アルゴリズムについて2023

    • Author(s)
      津田昂汰, 金 鎔煥, 片山喜章
    • Journal Title

      2023電子情報通信学会総合大会 予稿集

      Volume: - Pages: D-1-2

  • [Journal Article] ペアボットモデルによる任意の連結状況からの直線形成アルゴリズムについて2023

    • Author(s)
      宮田稜士, 金 鎔煥, 片山喜章
    • Journal Title

      2023電子情報通信学会総合大会 予稿集

      Volume: - Pages: D-1-3

  • [Journal Article] Brief Announcement: Gathering Despite Defected View2022

    • Author(s)
      Yonghwan Kim, Masahiro Shibata, Yuichi Sudo, Junya Nakamura, Yoshiaki Katayama, Toshimitsu Masuzawa
    • Journal Title

      36th International Symposium on Distributed Computing (DISC2022)

      Volume: 246 Pages: 46:1~46:3

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.DISC.2022.46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Brief Announcement: Mutually-Visible Uniform Circle Formation by Asynchronous Mobile Robots on Grid Plane2022

    • Author(s)
      Yoshiaki Ito, Yonghwan Kim, Yoshiaki Katayama
    • Journal Title

      Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems. SSS 2022. (LNCS)

      Volume: 13751 Pages: 352~357

    • DOI

      10.1007/978-3-031-21017-4_26

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gathering of Mobile Robots with Defected Views2022

    • Author(s)
      Yonghwan Kim, Masahiro Shibata, Yuichi Sudo, Junya Nakamura, Yoshiaki Katayama, Toshimitsu Masuzawa
    • Journal Title

      Conference on Principles of Distributed Systems (OPODIS2022), LIPIcs

      Volume: 253 Pages: 14:1-14:18

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.OPODIS.2022.14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 自律分散ロボットで間隔dの均一配置を視野d-1で実現するアルゴリズム2022

    • Author(s)
      相津俊介, 金 鎔煥, 片山喜章
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: 122, 33 Pages: 17-24

  • [Journal Article] 共通座標系を有しない無限視野を持つファットロボットの集合について2022

    • Author(s)
      大原拓人, 金鎔煥, 片山喜章
    • Journal Title

      第18回情報科学ワークショップ 予稿集

      Volume: - Pages: 1-1.1

  • [Journal Article] グリッド平面上における自律分散ロボットの均一円形成アルゴリズムについて2022

    • Author(s)
      伊藤芳晃, 金鎔煥, 片山喜章
    • Journal Title

      第18回情報科学ワークショップ 予稿集

      Volume: - Pages: 1-2.2

  • [Journal Article] ペアボット7台を用いた三角格子平面での集合アルゴリズムについて2022

    • Author(s)
      田口雄哉, 金鎔煥, 片山喜章
    • Journal Title

      第18回情報科学ワークショップ 予稿集

      Volume: - Pages: 1-3.2

  • [Presentation] 視野欠損モデルにおける自律分散ロボットの一点集合問題の可解性2023

    • Author(s)
      金 鎔煥
    • Organizer
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
  • [Presentation] ペアボットによる1つの入口を有する空洞 あり物体に対する充填被覆アルゴリズムについて2023

    • Author(s)
      津田昂汰
    • Organizer
      2023電子情報通信学会 総合大会
  • [Presentation] ペアボットモデルによる任意の連結状況からの直線形成アルゴリズムについて2023

    • Author(s)
      宮田稜士
    • Organizer
      2023電子情報通信学会 総合大会
  • [Presentation] Brief Announcement: Gathering Despite Defected View2022

    • Author(s)
      Yonghwan Kim
    • Organizer
      36th International Symposium on Distributed Computing (DISC2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Brief Announcement: Mutually-visible Uniform Circle Formation by Asynchronous Mobile Robots on Grid Plane2022

    • Author(s)
      Yoshiaki Ito
    • Organizer
      24th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gathering of Mobile Robots with Defected Views2022

    • Author(s)
      Yonghwan Kim
    • Organizer
      Conference on Principles of Distributed Systems (OPODIS2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自律分散ロボットで間隔dの均一配置を視野d-1で実現するアルゴリズム2022

    • Author(s)
      相津俊介
    • Organizer
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
  • [Presentation] 共通座標系を有しない無限視野を持つファットロボットの集合について2022

    • Author(s)
      大原拓人
    • Organizer
      第18回情報科学ワークショップ
  • [Presentation] グリッド平面上における自律分散ロボットの均一円形成アルゴリズムについて2022

    • Author(s)
      伊藤芳晃
    • Organizer
      第18回情報科学ワークショップ
  • [Presentation] ペアボット7台を用いた三角格子平面での集合アルゴリズムについて2022

    • Author(s)
      田口雄哉
    • Organizer
      第18回情報科学ワークショップ

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Published: 2023-12-25  

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