Algorithmen für Schwarmrobotik: Verteiltes Rechnen trifft Dynamische Systeme

Das Ziel dieses Projekts ist es, die F?higkeiten und Grenzen lokaler, verteilter Strategien für Schw?rme mobiler Roboter zu untersuchen. Solche Strategien bestehen aus Protokollen, die von den einzelnen Robotern ausgeführt werden. 365体育_足球比分网￥投注直播官网 sollen die Bewegungen der Roboter so steuern, dass aus einer beliebigen Ausgangskonfiguration der Roboter global eine vorgegebene Formation wie Sammeln, Linienbildung oder andere Formen erreicht wird. Diese Forschungsrichtung ist im Verteilten Rechnen gut etabliert. Unser Ansatz besteht darin, Methoden und Techniken aus der Forschung über Verteiltes Rechnen und über Dynamische Systeme zu kombinieren, um das Verst?ndnis von Protokollen für solche Formationsaufgaben zu erweitern. Zu diesem Zweck analysieren wir die Geschwindigkeit der Protokolle im Hinblick auf die Laufzeitkomplexit?t im Sinne des verteilten Rechnens, sowie Stabilit?tseigenschaften der vorgegebenen Formation unter Verwendung von Ideen aus Dynamischen Systemen. W?hrend im Verteilten Rechnens oft nur eine Worst-Case-Analyse in Betracht gezogen wird, erlauben die Werkzeuge Dynamischer Systeme eine feink?rnigere Analyse der Eingabekonfigurationen durch Untersuchung des Zustandsraums. Konkret beschreibt die State Space Foliation langfristige dynamische Verhalten von Eingabekonfigurationen detaillierter, d.h. sie erlaubt es Klassen von Konfigurationen zu identifizieren, die unterschiedlich schnell konvergieren, und sogar Klassen, die nicht zu der vorgeschriebenen Formation konvergieren. Die Kombination beider Sichten führt somit zu einem fundierteren Verst?ndnis der Auswirkungen verteilter Strategien für Schw?rme mobiler Roboter.

DFG-Verfahren Sachbeihilfen

Antragsteller Professor Dr. Michael Dellnitz; Professor Dr. Friedhelm Meyer auf der Heide