KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.7
no.3
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pp.490-508
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2013
One of the most important scalability issues facing the current Internet is the rapidly increasing rate of BGP updates (BGP churn), to which route flap and path exploration are the two major contributors. Current countermeasures would either cause severe reachability loss or delay BGP convergence, and are becoming less attractive for the rising concern about routing convergence as the prevalence of Internet-based real time applications. Based on the observation that highly active prefixes usually repeatedly explore very few as-paths during path exploration, we propose a router-level mechanism, Path Exploration Aggregation (PEA), to scale BGP without either causing prefix unreachable or slowing routing convergence. PEA performs aggregation on the transient paths explored by a highly active prefix, and propagates the aggregated path instead to reduce the updates caused by as-path changes. Moreover, in order to avoid the use of unstable routes, PEA purposely prolongs the aggregated path via as-path prepending to make it less preferred in the perspective of downstream routers. With the BGP traces obtained from RouteViews and RIPE-RIS projects, PEA can reduce BGP updates by up to 63.1%, shorten path exploration duration by up to 53.3%, and accelerate the convergence 7.39 seconds on average per routing event.
In this paper we propose a new single-query path planning algorithm for working well in high-dimensional configuration space. With the notice of the similarity between single-query algorithms with exploration algorithms, we propose a new path planning algorithm, which applies the Remembering Exploration method, which is one of exploration algorithms, to a path-planning problem by selecting a node from a roadmap, finding out the neighbor nodes from the node, and then inserting the neighbor nodes into the roadmap, recursively. For the performance comparison, we had experiments in 2D and 3D environments and compared the time to find out the path. In the results our algorithm shows the superior performance than other path planning algorithms.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.15
no.12
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pp.1232-1239
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2009
This paper proposes an exploration strategy to efficiently find a specific place in large unknown environments with wall-following based path planning. Many exploration methods proposed so far showed good performance but they focused only on efficient planning for modeling unknown environments. Therefore, to successfully accomplish the room finding task, two additional requirements should be considered. First, suitable path-planning is needed to recognize the room number. Most conventional exploration schemes used the gradient method to extract the optimal path. In these schemes, the paths are extracted in the middle of the free space which is usually far from the wall. If the robot follows such a path, it is not likely to recognize the room number written on the wall because room numbers are usually too small to be recognized by camera image from a distance. Second, the behavior which re-explores the explored area is needed. Even though the robot completes exploration, it is possible that some rooms are not registered in the constructed map for some reasons such as poor recognition performance, occlusion by a human and so on. With this scheme, the robot does not have to visit and model the whole environment. This proposed method is very simple but it guarantees that the robot can find a specific room in most cases. The proposed exploration strategy was verified by various experiments.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.31
no.3B
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pp.175-182
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2006
In this paper, we propose a Localized Adaptive QoS Routing Scheme using POMDP and Exploration Bonus Techniques. Also, this paper shows that CEA technique using expectation values can be simply POMDP problem, because performing dynamic programming to solve a POMDP is highly computationally expensive. And we use Exploration Bonus to search detour path better than current path. For this, we proposed the algorithm(SEMA) to search multiple path. Expecially, we evaluate performances of service success rate and average hop count with $\phi$ and k performance parameters, which is defined as exploration count and intervals. As result, we knew that the larger $\phi$, the better detour path search. And increasing n increased the amount of exploration.
Buriboev, Abror;Kang, Hyun Kyu;Lee, Jun Dong;Oh, Ryumduck;Jeon, Heung Seok
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.16
no.10
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pp.3373-3389
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2022
Exploration of mobile robot without prior data about environments is a fundamental problem during the SLAM processes. In this work, we propose improved version of previous Rmap algorithm by modifying its Exploration submodule. Despite the previous Rmap's performance which significantly reduces the overhead of the grid map, its exploration module costs a lot because of its rectangle following algorithm. To prevent that, we propose a new Rmap+ algorithm for autonomous path planning of mobile robot to explore an unknown environment. The algorithm bases on paired frontiers. To navigate and extend an exploration area of mobile robot, the Rmap+ utilizes the inner and outer frontiers. In each exploration round, the mobile robot using the sensor range determines the frontiers. Then robot periodically changes the range of sensor and generates inner pairs of frontiers. After calculating the length of each frontiers' and its corresponding pairs, the Rmap+ selects the goal point to navigate the robot. The experimental results represent efficiency and applicability on exploration time and distance, i.e., to complete the whole exploration, the path distance decreased from 15% to 69%, as well as the robot decreased the time consumption from 12% to 86% than previous algorithms.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.30
no.5B
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pp.304-309
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2005
In this paper, we propose a localized Adaptive QoS Routing using TD method and evaluate performance of various exploration methods when path is selected. Expecially, through extensive simulation, the proposed routing algorithm and exploration method using Exploration Bonus are shown to be effective in significantly reducing the overall blocking probability, when compared to the other path selection method(exploration method), because the proposed exploration method is more adaptive to network environments than others when path is selected.
Jung, Sunggoo;Lee, Hanseob;Shim, David Hyunchul;Agha-mohammadi, Ali-akbar
ETRI Journal
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v.43
no.4
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pp.580-593
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2021
When operating in confined spaces or near obstacles, collision-free path planning is an essential requirement for autonomous exploration in unknown environments. This study presents an autonomous exploration technique using a carefully designed collision-free local planner. Using LiDAR range measurements, a local end-point selection method is designed, and the path is generated from the current position to the selected end-point. The generated path showed the consistent collision-free path in real-time by adopting the Euclidean signed distance field-based grid-search method. The results consistently demonstrated the safety and reliability of the proposed path-planning method. Real-world experiments are conducted in three different mines, demonstrating successful autonomous exploration flights in environment with various structural conditions. The results showed the high capability of the proposed flight autonomy framework for lightweight aerial robot systems. In addition, our drone performed an autonomous mission in the tunnel circuit competition (Phase 1) of the DARPA Subterranean Challenge.
Recent advancements in autonomous flight technologies for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) have greatly expanded their applicability for various tasks, including delivery, agriculture, and rescue. This article presents a comprehensive survey of path planning techniques in autonomous navigation and exploration that are tailored for UAVs. The robotics literature has studied path and motion planning, from basic obstacle avoidance to sophisticated algorithms capable of dynamic decision-making in challenging environments. In this article, we introduce popular path and motion planning approaches such as grid-based, sampling-based, and optimization-based planners. We further describe the contributions from the state-of-the-art in exploration planning for UAVs, which have been derived from these well-studied planners. Recent research, including the method we are developing, has improved performance in terms of efficiency and scalability for exploration tasks in challenging environments without human intervention. On the basis of these research and development trends, this article discusses future directions in UAV path planning technologies, illustrating the potential for UAVs to perform complex tasks with increased autonomy and efficiency.
In this paper, new exploration mobile robot is presented. This mobile robot, called Robhaz-6W, is able to overcome hazardous terrains, recognize three dimensional terrain information and generate a path toward the destination by itself. We develop the passive four bar linkage mechanism adoptable to such terrain without any active control and the real time stereo vision system for obstacle avoidance, a remote control and a path planning method. And the geometrical information is transmitted to the operator in the remote site via wireless LAN equipment. And finally, experimental results for the passive mechanism, the real time stereo vision system, the path planning are reported, which show the versatility of the proposed mobile robot system to carry out some tasks.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.18
no.5
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pp.413-418
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2012
This paper presents a multi-robot path planner for environment exploration and monitoring. Robotics systems are being widely used as data measurement tools, especially in dangerous environment. For large scale environment monitoring, multiple robots are required in order to save time. The path planner should not only consider the collision avoidance but efficient coordination of robots for optimal measurements. Nonlinear spring force based planning algorithm is integrated with the spatial gradient following path planner. Perturbation/Correlation based estimation of spatial gradient is applied. An algorithm of tuning the stiffness for robot coordination is presented. The performance of the proposed algorithm is discussed with simulation results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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