2023 Fiscal Year Annual Research Report
Algorithm design for coordination of mobile agents in connection-instable configurations
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21K17706
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
柴田 将拡 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (10806095)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 自律分散システム / モバイルエージェント / g-部分集合問題 / 均一配置問題 / 動的ネットワーク / 自律分散ロボット群 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ネットワーク中を自律的に移動するモバイルエージェント(以下、エージェント)間の協調動作を、ネットワーク構造が動的に変化する状況下でも実現させるアルゴリズムを設計することを目的とし、主にg-部分集合問題と均一配置問題について取り組んだ。
g-部分集合問題は、エージェントがg体以上ずつのグループに分かれて集合するような自律的な移動を要求する問題である。この問題を 1-interval connected ring という、各ラウンドで高々1辺が消失しうるようなリングや、各行リング・列リングが1-interval connected ringで表現されるn×nトーラス上で考察し、問題の可解性やアルゴリズムの性能を解明した。結果として、リングではエージェント数がおよそ3gn以上の時に、トーラスではおよそ2gn+6n以上の時に最適な移動数(コスト)で問題が解決可能だと示した。これらの結果はそれぞれ国際会議で発表し、論文誌に投稿済みで、現在は結果待ちという状況である。
均一配置問題は、複数体のエージェントがネットワーク上で等間隔に配置するような自律的な移動を要求する問題である。この問題を 1-interval connected ring 上で考察した結果、エージェントがノード総数の前提知識を持っている場合の方が、エージェント総数の前提知識を持っている場合よりも効率的に問題を解決できることを示した。この結果は論文誌に採録された。また、対象トポロジをn×n動的グリッドに拡張し、k×k箇所へのエージェントの均等な配置を要求する問題も考察した。結果として、エージェント数がk×kの時はk×k-1箇所への配置を最適な時間で実現するアルゴリズムを示し、エージェント数がk×k+1の時はk×k箇所への配置を実現するアルゴリズムを示した。現在はこの結果をまとめ、国際会議への投稿準備中である。
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