Аннотация доклада (Карпов В.Э.) семинара ПИИ 9 ноября 2011

Подробности

Категория: События

Опубликовано 27.10.2011 00:52

Коллективное поведение роботов. Желаемое и действительное

Карпов В.Э., к.т.н., доцент

Московский государственный институт электроники и математики

e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация

Идея создания сложной системы, состоящей из множества сравнительно простых устройств, всегда была привлекательна. Действительно, решение сложной задачи "простыми" с технической точки зрения средствами, появление "сверхорганизма" ознаменовало бы явную ступень в эволюции технических объектов.

Сегодня существует большое количество работ по этой тематике – как теоретических, так и практических, множество впечатляющих демонстраций и проч. Однако доклад посвящен критическому анализу происходящего, выявлению того, что реально лежит в основе таких систем.

На сегодняшний день исследования в области коллективного поведения роботов можно разбить на следующие направления:

1. "Строгое" математическое решение. Речь идет об исследованиях в области теории систем, создании формальных моделей и механизмов коллективного поведения.

2. Технологии многоагентных систем.

3. Имитационное моделирование, т.е. реализация моделей взаимодействующих субъектов (роботов), при этом за основу берутся биологические объекты. Сюда же можно отнести и исследования в области т.н. искусственной жизни.

4. Роевые, пчелиные и муравьиные алгоритмы. Это методы, исследующие внешние, сугубо феноменологические стороны поведения живых организмов. Подобного рода методы и алгоритмы лежат в основе т.н. роевого интеллекта.

5. Эволюционные методы. Основная задача – реализация эволюционным путем механизмов внутристайного (внутрироевого) взаимодействия.

В докладе дается критический обзор этих направлений. Поскольку речь идет о проблемах коллективного поведения роботов, как физических устройств, также обсуждается вопрос об элементной базе роботов.

Анализируя результаты исследований в области коллективного поведения роботов, можно сделать вывод о том, что остается много нерешенных вопросов как технического, так и теоретического характера. В целом это направление выглядит как множество разрозненных фрагментов, зачастую не связанных друг с другом. Среди основных открытых вопросов выделяются следующие:

• отсутствие единого подхода к проблеме коллективного поведения роботов;

• применимость языковых (сценарных) подходов;

• проблемы элементной базы.

Все это приводит к тому, что сейчас речь идет в лучшем случае именно о создании коллективных систем для решения конкретных очень частных задач, а не их – систем – образовании. Пока имеется лишь множество натурных и полунатурных моделей, решающих с разной степенью успеха некоторые частные задачи из области коллективного поведения. Особенно это касается роевых алгоритмов, когда из общего поведенческого контекста берутся отдельные внешние проявления и механизмы.