Continuum Deformation of Multi-Agent Systems

این مونوگراف الگوریتم‌های جدیدی را برای کنترل تشکیل سیستم‌های چند عامله (MAS) بر اساس اصول مکانیک پیوسته ارائه می‌کند. نویسنده با مروری بر روش‌های سنتی، سپس یک رویکرد ابتکاری جدید را معرفی می‌کند که به موجب آن عوامل یک MAS به‌عنوان ذرات در یک زنجیره در حال تکامل در ℝ^{n< در نظر گرفته می‌شوند. /sup>که پیکربندی مورد نظر برای ارضای یک تابع تغییر شکل قابل قبول مورد نیاز است. تئوری لازم و اعتبار سنجی آن در یک بستر آزمایشی ازدحام مبتنی بر عامل متحرک برای دو وظیفه اصلی در نظر گرفته می‌شود: تبدیل همگن MAS و استقرار توزیع تصادفی عوامل بر روی یک پیکربندی دلخواه. چارچوب این مدل بر اساس تحولات همگن برای تکامل یک MAS بدون ارتباط بین عاملی، ارتباطات بین عاملی محلی، و ادراک هوشمند توسط عوامل است. پروتکل‌های ارتباطی مختلف برای تکامل MAS، استحکام ردیابی یک حرکت مورد نظر توسط یک MAS که در ℝn تکامل می‌یابد، و تأثیر تاخیرهای ارتباطی در MAS که تحت الگوریتم‌های اجماع تکامل می‌یابند. یا نقشه های همگن نیز بررسی می شوند.
این مونوگراف با ضمیمه هایی که مفاهیم مورد نیاز سینماتیک پیوسته و نظریه گراف را معرفی می کند، زمینه لازم را برای درک و به کارگیری روش های ارائه شده به دانشجویان و پژوهشگران پیشرفته ارائه می دهد.}

This monograph presents new algorithms for formation control of multi-agent systems (MAS) based on principles of continuum mechanics. Beginning with an overview of traditional methods, the author then introduces an innovative new approach whereby agents of an MAS are considered as particles in a continuum evolving in ℝⁿwhose desired configuration is required to satisfy an admissible deformation function. The necessary theory and its validation on a mobile-agent-based swarm test bed are considered for two primary tasks: homogeneous transformation of the MAS and deployment of a random distribution of agents on a desired configuration. The framework for this model is based on homogeneous transformations for the evolution of an MAS under no inter-agent communication, local inter-agent communication, and intelligent perception by agents. Different communication protocols for MAS evolution, the robustness of tracking of a desired motion by an MAS evolving in ℝⁿ, and the effect of communication delays in an MAS evolving under consensus algorithms or homogeneous maps are also explored.
Featuring appendices which introduce the requisite concepts from continuum kinematics and graph theory, this monograph will provide advanced graduate students and researchers with the necessary background to understand and apply the methods presented.