• 제목/요약/키워드: distributed robot system ^ cooperative behavior

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군집 로봇의 협조 행동을 위한 강화 학습 기반의 진화 및 학습 알고리즘 (Reinforcement Learning Based Evolution and Learning Algorithm for Cooperative Behavior of Swarm Robot System)

  • 서상욱;김호덕;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.591-597
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    • 2007
  • 군집 로봇시스템에서 개개의 로봇은 스스로 주위의 환경과 자신의 상태를 스스로 판단하여 행동하고, 필요에 따라서는 다른 로봇과 협조를 통하여 어떤 주어진 일을 수행할 수 있어야 한다. 따라서 개개의 로봇은 동적으로 변화하는 환경에 잘 적응할 수 있는 학습과 진화능력을 갖는 것이 필수적이다 이를 위하여 본 논문에서는 새로운 Polygon 기반의 Q-learning 알고리즘과 분산유전알고리즘을 이용한 새로운 자율이동로봇의 행동학습 및 진화방법을 제안한다. 또한 개개의 로봇이 통신을 통하여 염색체를 교환하는 분산유전알고리즘은 각기 다른 환경에서 학습한 우수한 염색체로부터 자신의 능력을 향상시킨다. 특히 본 논문에서는 진화의 성능을 향상시키기 위하여 강화학습의 특성을 이용한 선택 교배방법을 채택하였다. 제안된 방법은 협조탐색 문제에 적용하여 컴퓨터 모의실험을 통하여 그 유효성을 검증한다.

인공면역 시스템 기반 자율분산로봇 시스템의 협조 전략과 군행동 (Cooperative Strategies and Swarm Behavior in Distributed Autonomous Robotic Systems based on Artificial Immune System)

  • 심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.627-633
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    • 1999
  • 본 논문에서는 면역 시스템에 기반한 자율분산로봇 시스템의 협조 제어 및 군행동 전략의 결정 방법을 제안한다. 면역 시스템은 생체의 자기보호 및 유지시스템이다. 면역 시스템의 유용한 성질은 동적으로 변하는 환경에서 최적의 군행동을 결정하는 문제에 적용 가능하다. 면역 시스템을 자율분산로봇 시스템에 적용하기 위하여 로봇은 B-세포로 환경조건은 항원으로 행동 전략은 항체로 제어파라미터는 T-세포로 각각 모델링 하였다, 환경(항원)변화가 감지되면 각 로봇은 적절한 행동전략(항체)을취한다. 이행동전략은 다른 로봇과의 통신에 의하여 자극 또는 억제을 받는다.(면역 네트워크) 최정적으로 많은 자극을 받은 전략이 군행동 전략으로 채택된다. 이 제어방법은 클론선택과 면역네트워크 가설에 기반을 둔것으로서 최적의 군행동 전략을 결정하는데 이용된다. 또한 제어 파라미터로서 T-세포 모델을 추가함으로서 동적인 환경에서 로봇의 적응능력이 향상되었다.

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Learning of Cooperative Behavior between Robots in Distributed Autonomous Robotic System

  • Hwang, Chel-Min;Sim, Kwee-Bo
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제5권2호
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    • pp.151-156
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    • 2005
  • This paper proposes a Distributed Autonomous Robotic System(DARS) based on an Artificial Immune System(AIS) and a Classifier System(CS). The behaviors of robots in the system are divided into global behaviors and local behaviors. The global behaviors are actions to search tasks in given environment. These actions are composed of two types: aggregation and dispersion. AIS decides one among these two actions, which robot should select and act on in the global. The local behaviors are actions to execute searched tasks. The robots learn the cooperative actions in these behaviors by the CS in the local one. The proposed system will be more adaptive than the existing system at the viewpoint that the robots learn and adapt the changing of tasks.

자율이동로봇군의 협조행동을 위한 지역적 통신 방식에 있어서 정보전파 해석 및 카오스 현상 분석 (An Analysis of Information Propagation and Chaotic Phenomena in Local Communication Method for Cooperative Behavior of Collective Autonomous Mobile Robots)

  • 이동욱;심귀보
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.67-75
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    • 1999
  • 자율분산로봇시스템에서 협조행동을 위한 로봇의 센싱과 통신 기능은 필수적이다. 일반적으로 대역적 통신시스템에서 로봇의 대수가 증가하면 통신자원의 제한과 정보의 범람이 발생한다. 따라서 이 경우 지역적 통신방법이 유리하다. 본 논문에서는 지역적 통신에 의한 정보의 전파를 해석하고 최적의 통신반경을 찾기 위한 3가지 방법을 제시한다. 또한 로봇이 정보를 획득하고 소실할 경우 발생하는 군의 카오스 행동을 피하기 위한 조건을 찾는다.

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A Study on Swarm Robot-Based Invader-Enclosing Technique on Multiple Distributed Object Environments

  • Ko, Kwang-Eun;Park, Seung-Min;Park, Jun-Heong;Sim, Kwee-Bo
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제6권6호
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    • pp.806-816
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    • 2011
  • Interest about social security has recently increased in favor of safety for infrastructure. In addition, advances in computer vision and pattern recognition research are leading to video-based surveillance systems with improved scene analysis capabilities. However, such video surveillance systems, which are controlled by human operators, cannot actively cope with dynamic and anomalous events, such as having an invader in the corporate, commercial, or public sectors. For this reason, intelligent surveillance systems are increasingly needed to provide active social security services. In this study, we propose a core technique for intelligent surveillance system that is based on swarm robot technology. We present techniques for invader enclosing using swarm robots based on multiple distributed object environment. The proposed methods are composed of three main stages: location estimation of the object, specified object tracking, and decision of the cooperative behavior of the swarm robots. By using particle filter, object tracking and location estimation procedures are performed and a specified enclosing point for the swarm robots is located on the interactive positions in their coordinate system. Furthermore, the cooperative behaviors of the swarm robots are determined via the result of path navigation based on the combination of potential field and wall-following methods. The results of each stage are combined into the swarm robot-based invader-enclosing technique on multiple distributed object environments. Finally, several simulation results are provided to further discuss and verify the accuracy and effectiveness of the proposed techniques.