| 研究課題/領域番号 |
17K14682
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| 研究機関 | 香川大学 |
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研究代表者 |
石井 光治 香川大学, 創造工学部, 准教授 (50403770)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 自律分散制御 / 無線アクセス / 機械学習 / モデル予測制御 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、複数の機器(ロボット)が協力・協調して、１つの目的(タスク)を達成する協調制御において、ロボット制御に用いる情報を利用した自律分散無線アクセス方法を確立し、高精度、高品質な制御を保証することである。
研究２年目では、複数の機器が自律分散的に制御されるマルチエージェントシステムにおいて、1)高効率な無線アクセス手法に関しての検討、2)自律分散的に行動するために必要な位置情報をGPSを用いて取得する場合のその効率的な取得方法、3)１つのコントラーラが複数機器を効率的に制御通信するための通信スケジュールに関する方法、に関して研究を行った。
1)高効率な無線アクセス手法に関しての検討に関しては、無線アクセス手法としてSlotted ALOHA方式を基に制御で用いる状態情報(位置情報)を利用して、自身の呼の生起を準最適に設計する手法に関する検討とCSMA/CAを基に各制御機器が自律的にバックオフ時間を最適に制御する手法に関する検討を行った。
2)自律分散的に行動するために必要な位置情報をGPSを用いて取得する場合のその効率的な取得方法では、機械学習(決定木と多層パーセプトロン)を用いた位置推定手法を行った。
3)１つのコントラーラが複数機器を効率的に制御通信するための通信スケジュールに関する方法に関しては、モデル予測制御を用いて通信スケジュールに依存した制御状態を予測することで、制御入力とスケジューリングの同時最適化を行った。また、通信誤りが発生する場合のモデル予測制御に関する検討も行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実績でも述べた通り、自律分散制御のための無線アクセス手法としての検討は順調に進んでおり、さらにそれらを実現するセンシング技術に位置づけされるGPS測位に関する検討も同時に進行しており、新たな研究の展開へ繋がる成果も出てきている。また、完全自律分散制御型だけでなくビーコンモードなどIEEE802.15.4など実際の通信規格に準じる設計に関しても行っており、多角的な検討が進行しているため、「おおむね順調に進展している」と判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの研究である、1)高効率な無線アクセス手法に関しての検討、2)自律分散的に行動するために必要な位置情報をGPSを用いて取得する場合のその効率的な取得方法、3)１つのコントラーラが複数機器を効率的に制御通信するための通信スケジュールに関する方法、を発展させること、さらに新たに4)無線通信により得られる情報信頼度に応じた制御方法の設計に関しても検討する予定である。従来の通信では通信誤りがある、ない、で情報を利用／破棄を決定していたが、受信した信号から情報の軟値情報、つまり期待値を用いることで情報の信頼度に応じた制御に関する検討を追加する予定である。そのため、今年度は4プロジェクトを並行して検討を進め、さらに最終年度としての研究のまとめを行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
機械学習を効率的に計算するための計算機のGPUが品薄であり、希望するスペックと値段の折り合いがつかないため、次年度購入に回した。さらに国際会議への参加を検討していたが、他の業務が重なり、参加することができなかったためである。
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