2017 Fiscal Year Research-status Report
Integrated platform of development and analysis for multi-agent systems in disaster relief problem
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17K00317
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
伊藤 暢浩 愛知工業大学, 情報科学部, 教授 (40314075)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 員典 愛知大学, 経営学部, 教授 (80367606)
河辺 義信 愛知工業大学, 情報科学部, 教授 (80396184)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | マルチエージェントシステム / 災害救助シミュレーション / 開発フレームワーク / 地図データ作成ツール / ３次元視覚化システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
災害救助問題に関する従来研究の調査から，災害救助問題を(1)経路探索，(2)情報探索，(3)情報共有，(4)クラスタリング，(5)資源割当に分割し，災害救助問題の構造化をおこなった．その結果を踏まえて，プロトタイプエージェントを設計，実装し，そのソフトウェア構造をモジュール化した．更にモジュール化したプロトタイプエージェントをベースに，エージェント開発フレームワークを実現して，災害救助シミュレーションのコミュニティ(RoboCupRescue Simulationプロジェクト)に公開し，１２チームの参加による第１回国際競技大会を名古屋で開催し，成功を収めた．
また，災害救助シミュレーションを円滑に実施するため，地図データ作成ツールの設計と実装をおこなった．全世界を対象とすることから，OpenStreet MapのデータをRoboCupRescueのXMLフォーマットに自動変換するツールとした．各フォーマットの仕様から変換ルールを作成したが，若干の例外が発生したため，それを修正する作業を必要とするが，作業量を大幅に減らすことには成功した．例外については修正可能であるので，継続して設計・実装をおこなう．
災害救助シミュレーションの視覚化３Dビューワについては，広く使われているゲームエンジンであるUnityを用いて実現した．RoboCup来場者の災害救助シミュレーションの内容理解を促進するため，シミュレーション状況の表示方法について，様々なシミュレータやゲームデザインを踏まえて設計をし，実現した．各国の老若男女１００名以上のアンケートから，概ね良好な結果を得た．また，プロトタイプVR(ヴァーチャルリアリティ)システムについて試作をおこない，アンケートを実施したところ，より身近に感じられるとのポジティブな意見が得られたため，今後のシステムへの統合を検討していく．
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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
初年度に計画していた項目について概ね達成できた．
（１）先行研究の問題定義・検討について，もっとも原始的と考えられる問題を５つの問題（経路探索，情報探索，情報共有，クラスタリング，資源割当）とした．「経路探索」は，他のどの問題でも利用されうる共通問題，「資源割当」問題は「経路探索」「情報探索」「情報共有」「クラスタリング」のすべてと関連のある複合問題となりうることなどを，従来研究の調査から明らかにし，災害救助問題の構造化をおこなった．また（１）の研究成果に基づき，５つの問題間にある構造に基づいたアルゴリズムとして表現できるモジュール構造を設計，実装することにより（２）プロトタイプエージェントの設計と実装をおこなった．また実装されたプロトタイプエージェントを元にエージェント開発フレームワーク（プロトタイプ）についても設計，実装をおこなった．
（３）地図データ作成ツールについては，完全な自動作成ツールとして完成できなかったが，若干の修正作業で地図データの作成は完成できる．地図データ作成時の修正作業量は多くはないものの，大量の地図を利用したい場合には障害になると考えられる．現在，把握している問題点を解決できれば完全に自動化することが可能であると考えられるため，次年度も修正作業を進めていく．
（４）３Dビューワのイベント用機能については，様々なシミュレーションシステムや，ゲームシステムを調査した上で，デザインを決定し，設計及び実装をおこなった．２０１７年７月に名古屋で開催されたRoboCupにおいて３Dビューワの公開及びデモンストレーションをおこない，各国からの来場者１００名以上にアンケートをおこなった．その結果から，従来の視覚化システムよりも本３Dビューワの方が，シミュレーションの様子を理解できることが分かった．
以上のことから，本研究は概ね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
RoboCupの世界大会に提供したエージェント開発フレームワーク（プロトタイプ）は概ね問題なく動作し，世界大会後，各国の研究チームの設計した災害救助問題に関するアルゴリズムを，アルゴリズムモジュールとともに，Web上で公開することができた．今年度の災害救助問題は原始的な問題に注目して定義したが，今後はより高度で複雑な問題を取り扱うことのできるフレームワークとなるよう，異種エージェント間の協調問題へと拡張して，問題の定義及びアルゴリズムモジュールの設計及び実装をおこなっていく予定である．
また，より円滑なシミュレーションの実現を目指し，実験管理ツールであるOACISとの統合についても実現をおこなう．現在，試作版については既に意見を集めている段階であるので，これらに基づいて，実験・開発統合環境として完成を目指していく．
エージェント開発フレームワーク及び実験管理ツールは，どちらも使用説明マニュアルを必要とするうえ，エージェント開発については，開発の手引き（チュートリアル）を必要とするため，日本語版，英語版を合わせて準備する必要がある．すでに製作には取りかかっているが，完成後は，それらを用いた講習会についても，各国で企画していく予定である．
なお３次元視覚化システムも，実験・開発統合環境の一部となってく予定であるが，現在は，シンプルなシミュレーション表示システムとして概ね問題なく動作している．しかし，より複雑なアルゴリズムを表示するには，その性能面で改善する必要があると考えられるため，大きな見直しを図る予定である．更にRoboCup2017で好評を博したVR(ヴァーチャルリアリティ)システムについても，システムに統合して，より効果的なシステムを実現していく予定である．
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| Causes of Carryover |
成果発表を予定していた国際会議や国際競技会がすべて日本国内での開催となったため，次年度使用額が生じた．したがって次年度以降の成果発表で使用していく予定である．
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Research Products
(11 results)
