In order to ensure second-order multi-agent systems (MAS) realizing consensus more quickly in a limited time, a new protocol is proposed. In this new protocol, the gradient algorithm of the overall cost function is introduced in the original protocol to enhance the connection between adjacent agents and improve the moving speed of each agent in the MAS. Utilizing Lyapunov stability theory, graph theory and homogeneity theory, sufficient conditions and detailed proof for achieving a finite-time consensus of the MAS are given. Finally, MAS with three following agents and one leading agent is simulated. Moreover, the simulation results indicated that this new protocol could make the system more stable, more robust and convergence faster when compared with other protocols.
본 논문에서는 다중 리더 에이전트와 추종 에이전트들로 구성된 2차 다중 에이전트 시스템의 봉쇄제어 문제를 연구하였다. 봉쇄제어의 목표는 추종 에이전트들을 다중 리더 에이전트들에 의해 생성되는 convex hulll을 추종하도록 하는 데에 있다. 따라서 리더 에이전트들에 의해 전체 그룹을 제어함으로써 다중 에이전트 시스템의 군집 행동을 얻을 수 있다. 본 논문에서 리더 에이전트들은 일정한 속도로 움직이고 추종 개체들은 입력 포화가 존재하는 경우를 고려하였다. 또한 추종 에이전트들은 이웃한 에이전트들과 상태 정보를 교환할 수 있고, 이웃과의 상대 상태 정보만 이용 가능하다 가정하였다. 이러한 가정하에 움직이는 리더 에이전트들을 고려한 봉쇄제어 문제를 해결하기 위해 비례-적분 기반의 분산제어 알고리즘을 제안하였다. 또한, 라살레 불변의 법칙을 기반으로 추종 에이전트들의 리더 에이전트들에 의해 생성되는 convex hull로 수렴을 보장하는 제어 이득들에 대한 조건들을 조사하였고 시스템 파라미터의 정보만으로 설계할 수 있음을 보였다. 마지막으로 모의실험을 통한 이론적 결과를 검증하였다.
일치기법은 이웃한 개체 간의 정보교환을 통하여 개체들의 상태를 동일한 상태로 수렴시키는 것이 목적이며 다개체 시스템의 제어를 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 실제 시스템에서는 각 개체의 측정 변수가 서로 다르거나 통신상의 정보 손실이 발생할 수 있고, 통신상의 안정성을 위하여 각 상태에 대한 서로 다른 네트워크를 구성해야 할 수 있다. 또한, 시스템에 존재하는 입력 포화 및 외란으로 인하여 그룹의 불안정성을 야기할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이종 상태 정보와 입력 포화 및 외란을 고려하여 다개체 시스템의 군집을 위한 PID(Proportional-Integral-Derivative) 기반의 일치 제어 기술을 연구한다. 구체적으로 2차 시스템으로 모델링된 다중 추종 개체들과 단일 리더 개체를 고려하였고, 오차 시스템의 안정성 판별을 통하여 일치를 달성하기 위한 조건을 분석하였다. 제안된 알고리즘은 위치 그래프의 연결성만 보장된다면 일치를 달성할 수 있음을 확인하였고, 일치 알고리즘을 확장하여 다개체 시스템에 대한 편대 제어 문제를 연구하였다. 마지막으로 모의실험을 통하여 제안된 알고리즘의 유효성을 검증하였다.
Journal of Information Technology Applications and Management
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제19권1호
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pp.37-46
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2012
The scheduling problem of large products like ships, airplanes, space shuttles, assembled constructions, and automobiles is very complex in nature. To reduce inherent computational complexity, we often design scheduling systems that the original problem is decomposed into small sub-problems, which are scheduled independently and integrated into the original one. Moreover, the steep growth of communication technology and logistics makes it possible to produce a lot of multi-nation corporation by which products are produced across more than one plant. Therefore vertical and lateral coordination among decomposed scheduling systems is necessary. In this research, we suggest an agent-based coordinating mechanism for multi-level scheduling systems in supply chain. For design of a general coordination mechanism, at first, we propose a grammar to define individual scheduling agents which are responsible to their own plants, and a meta-level coordination agent which is engaged to supervise individual scheduling agents. Second, we suggest scheduling agent communication protocols for each scheduling agent topology which is classified according to the system architecture, existence of coordinator, and direction of coordination. We also suggest a scheduling agent communication language which consists of three layers : Agent Communication Layer, Scheduling Coordination Layer, Industry-specific Layer. Finally, in order to improve the efficiency of communication among scheduling agents we suggest a rough capacity coordination model which supports to monitor participating agents and analyze the status of them. With this coordination mechanism, we can easily model coordination processes of multiple scheduling systems. In the future, we will apply this mechanism to shipbuilding domain and develop a prototype system which consists of a dock-scheduling agent, four assembly-plant-scheduling agents, and a meta-level coordination agent. A series of experiment using the real-world data will be performed to examine this mechanism.
최근, '유비쿼터스 컴퓨팅'이라는 지능형 서비스 프레임워크가 제안되면서 적응형 에이전트 시스템의 필요성이 점점 증가되기 시작됐다. 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 시스템이 사용자에게 적절한 서비스를 제공하도록 도와주는 지능형 서비스 에이전트를 제안한다. 사용자에게 적절한 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위해서는, 각각의 유비쿼터스 서비스 시스템 내에서의 상황 정보(Context Information) 차이를 조절하고 사용자의 취향을 서비스에 반영해야 한다. 따라서 다음 3가지 부분에 중점을 두어 연구를 진행하였다. 첫째, 적절한 다중 에이전트 프레임워크-에이전트간의 커뮤니케이션 이해와 추론엔진의 적용, 둘째, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 내에 존재하는 다양한 상황 정보(Context information)를 효과적으로 표현하는 유비쿼터스 온톨로지-에이전트간의 상황 정보 공유와 이해, 마지막으로 유비쿼터스 시스템에 적용되는 사용자 프로파일 구축 방법에 대해 연구 하였다. 본 논문에서 제안하는 지능형 서비스 에이전트는 사용자 취향에 따라 적절한 서비스를 제공하는 적응형 유비쿼터스 서비스 시스템 구축을 가능하게 한다.
개방병원에 환자의 입원을 의뢰한 담당 의사들은 환자들의 상태와 제대로 된 간호서비스를 받고 있는지에 대한 정보를 간호기록을 열람함으로써 확인할 수 있다. 하지만 간호기록은 병원의 내부자료로써 외부기관에 쉽게 공개할 수 없는 자료이고 표준화가 확립되어 있지 않아 병원별로 다르게 작성되고 있어 필요한 정보를 공유하는데 많은 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 개방병원 간호기록의 작성과 공유를 지원하기 위한 시스템을 개발하고자 하였다. 본 시스템은 우선 간호기록을 실제로 작성하는 간호사의 편의성을 고려하여 간호기록항목사전을 설정하게 하고 간호사와 의사간의 지능형 에이전트를 이용한 협상으로 작성과 공개의 항목을 확정하도록 하였다. 이 모든 과정은 의료기관간의 네트워킹을 지원할 수 있도록 웹기반시스템으로 설계되었고 실제 구현을 통하여 실현가능성을 확인하였다.
글로벌 공급사슬 환경에서 글로벌하게 분산 조달, 생산, 유통하게 됨에 따라 전체 공급사슬의 스케줄을 최적화하기 위해서 공급사슬상의 개별 기업 혹은 공장의 스케줄링 최적화뿐만 아니라 각 개별 기업 혹은 공장의 스케줄을 긴밀하게 연계하는 것이 필요하게 되었다. 이는 경쟁과 협력을 동시에 하는 개별 기업 혹은 공장을 개별 에이전트로 보고 각 에이전트간 커뮤니케이션을 통해 개별 에이전트가 관할하는 스케줄러의 스케줄을 조정함으로써 가능해진다. 하지만 전통적인 스케줄링 연구는 개별 스케줄러의 최적화에 집중되어 있고, 에이전트 연구는 스케줄링 도메인에 적용한 예가 제한적이며 이 예도 개별 스케줄러 내의 최적화에 적용하거나 실제 현장 문제가 아닌 실험실 문제 수준에 그치고 있다. 따라서 본 연구에서는 전체 글로벌 공급사슬 스케줄의 최적화를 위해 개별 기업 혹은 공장 스케줄러의 스케줄링을 연계하는 경쟁협력 스케줄링을 위한 에이전트 기반 플랫폼을 구축하였다. 글로벌 공급사슬에서 경쟁협력 스케줄링을 위한 에이전트 기반 플랫폼을 구축하기 위해 첫째, 경쟁협력 스케줄링 분류 체계를 확립하고, 둘째, 경쟁협력 스케줄링을 위한 에이전트를 설계하고, 셋째, 경쟁협력 스케줄링을 위한 지식기반 의사결정 모델을 개발한 후, 넷째 조선산업에 적용 가능한 프로토타입 시스템을 개발했다. 이를 통해 글로벌 공급사슬상의 전체 스케줄의 품질과 에이전트간 커뮤니케이션의 노력에 대한 균형점을 찾을 수 있다. 이를 통해 공급사슬내 개별 기업 혹은 공장의 부분 최적화를 극복할 수 있는 대안을 제시할 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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