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한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems v.19 no.3, 2009년, pp.355 - 362  
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스웜 시스템의 그룹 행동을 위한 조직화된 단일 연합법
Systematic Singular Association for Group Behaviors of a Swarm System

정하민    (경남대학교 첨단공학과   ); 김동헌    (경남대학교 전기공학과  );
  • 초록

    본 논문은 다수의 에이전트가 있는 스웜 시스템에서 효과적인 그룹행동을 다루는 연구를 한 내용이다. 많은 에이전트들이 그룹 행동을 할 때 효율적인 연합 행동을 할 수 있도록 인공 포텐셜 함수(Artificial Potential Function, 이하 APF)를 사용하였다. 제안된 연구에서는 균일한 에이전트간의 포메이션 형성, 신속한 목표물 이동, 그리고 에이전트간의 충돌 회피를 만족시키는 동적 연합(Dynamic Association, 이하 DA)알고리즘을 소개 한다. 동적 연합을 바탕으로 조직화된 단일 연합법(Systematic Singular Association, 이하 SSA)을 제안하였다. 제안된 계획에서는 장애물과 목표물 사이에도 직선시야(Line Of Signt, 이하 LOS)를 고려했다. 제안된 SSA 규칙과의 비교를 위해, 에이전트 간의 LOS만 고려하는 근거리 에이전트 선택 단일연합(Singular Association, 이하 SA)과 다(多) 연결 에이전트 선택 SA 알고리즘을 사용하였다. 비교의 결과로 제안된 방법에서 두개의 중요한 장점을 확인했다. 첫째, SSA규칙은 동료 에이전트를 잃을 가능성이 상당히 낮고 빠른 에이전트들의 빠른 이동을 만족시킨다. 둘째, 장애물과 목표물 사이의 LOS고려로 인해서 SSA규칙의 간소화는 특히 그룹 이동시 유리하다. 제안된 알고리즘의 효율성을 자세히 보여주기 위하여 다른 알고리즘과의 비교 시뮬레이션을 제공한다.


    In this paper, we present a framework for managing group behaviors in multi-agent swarm systems. The framework explores the benefits by dynamic associations with the proposed artificial potential functions to realize complex swarming behaviors. A key development is the introduction of a set of flocking by dynamic association (DA) algorithms that effectively deal with a host of swarming issues such as cooperation for fast migration to a target, flexible and agile formation, and inter-agent collision avoidance. In particular, the DA algorithms employ a so-called systematic singular association (SSA) rule for fast migration to a target and compact formation through inter-agent interaction. The resulting algorithms enjoy two important interrelated benefits. First, the SSA rule greatly reduces time-consuming for migration and satisfies low possibility that agents may be lost. Secondly, the SSA is advantageous for practical implementations, since it considers for agents even the case that a target is blocked by obstacles. Extensive simulation presents to illustrate the viability and effectiveness of the proposed framework.


  • 주제어

    스웜 시스템 .   포메이션 제어 .   그룹행동 .   포텐셜 함수 .   연합법.  

  • 참고문헌 (16)

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 저자의 다른 논문

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    1. 2010 "컬러 인식에 기반을 둔 스웜 로봇의 자기 조직화 연구" 한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems 20 (3): 413~421    
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    4. 2013 "PC에서 유닛 제어를 위한 다중 스마트폰의 통신 인터페이스 연구" 제어·로봇·시스템학회 논문지 = Journal of institute of control, robotics and systems 19 (6): 520~526    
    5. 2014 "Potential-Function-based Shape Formation in Swarm Simulation" International Journal of Control, Automation and Systems 12 (2): 442~449    
    6. 2014 "광범위 시야 정보를 위한 UAV와 UGV의 협업 연구" 한국지능시스템학회 논문지 = Journal of Korean institute of intelligent systems 24 (3): 225~232    
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