Обнаружение нарушителя агентами роевых робототехнических систем в условиях недетерминированной среды функционирования

Аннотация

В статье представлен обзор исследования роевых робототехнических систем (РРТС), используемых в составе системы охраны периметра объектов с протяженными границами для обнаружения нарушителя. Целью исследования является повышение оперативности обнаружения нарушителя агентами РРТС, используемых в составе системы охраны периметра объектов с протяженными границами, в условиях изменяющегося множества задач в ходе поиска нарушителя и фиксации его местоположения до прибытия группы реагирования на основе роевых методов распределения и планирования выполнения задач с использованием искусственных нейронных сетей и распределенного реестра. Предмет исследования – научно-методический аппарат роевого распределения и планирования выполнения задач агентами роевых робототехнических систем в условиях изменяющегося множества задач в ходе поиска нарушителя и фиксации его местоположения до прибытия группы реагирования. Разрабатывается научно-методический аппарат роевого распределения и планирования выполнения задач агентами РРТС, обеспечивающий повышение оперативности обнаружения нарушителя агентами РРТС, функционирующих в составе системы охраны периметра объектов с протяженными границами, при динамическом множестве задач в рамках поиска нарушителя и фиксации его местоположения до прибытия группы реагирования. Проведена декомпозиция общей задачи и определены частные задачи исследования: 1. Разработать модели описания процесса распределения и планирования выполнения задач между агентами РРТС для повышения оперативности обнаружения нарушителя на территории объекта с протяженными границами. 2. Разработать метод распределения и планирования выполнения динамического множества задач агентами РРТС для повышения оперативности обнаружения нарушителя на территории объекта с протяженными границами. 3. Разработать метод трансферного обучения агентов РРТС для обеспечения масштабируемости по критериям количества агентов и протяженности границ территории охраняемого объекта путем миграции знаний об успешных вариантах распределения и планирования выполнения динамического множества задач. 4. Разработать метод синтеза системы распределения и планирования выполнения динамического множества задач агентами РРТС на основе коллективного принятия решения, обеспечивающего повышение оперативности обнаружения нарушителя на территории объекта с протяженными границами. Для решения этих задач использованы методы системного анализа, оптимизации, математический аппарат искусственных нейронных сетей и технология распределенного реестра. Моделирование и вычислительный эксперимент проведены с использованием языка программирования высокого уровня Python, а также с применением симулятора мультиагентных робототехнических систем ARGoS.