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Enregistrement W2164204765 · doi:10.1108/17563780911005881

Graph exploration with robot swarms

2009· article· en· W2164204765 sur OpenAlexaff
Hui Wang, Michael Jenkin, Patrick Dymond

Notice bibliographique

RevueInternational Journal of Intelligent Computing and Cybernetics · 2009
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueOptimization and Search Problems
Établissements canadiensYork University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSwarm behaviourSwarm roboticsComputer scienceRobotCorrectnessAnt roboticsGraphSimultaneous localization and mappingArtificial intelligenceRoboticsTheoretical computer scienceAlgorithmMobile robotRobot control

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Purpose A simultaneous solution to the localization and mapping problem of a graph‐like environment by a swarm of robots requires solutions to task coordination and map merging. The purpose of this paper is to examine the performance of two different map‐merging strategies. Design/methodology/approach Building a representation of the environment is a key problem in robotics where the problem is known as simultaneous localization and mapping (SLAM). When large groups of robots operate within the environment, the SLAM problem becomes complicated by issues related to coordination of the elements of the swarm and integration of the environmental representations obtained by individual swarm elements. This paper considers these issues within the formalism of a group of simulated robots operating within a graph‐like environment. Starting at a common node, the swarm partitions the unknown edges of the known graph and explores the graph for a pre‐arranged period. The swarm elements then meet at a particular time and location to integrate their partial world models. This process is repeated until the entire world has been mapped. A correctness proof of the algorithm is presented, and different coordination strategies are compared via simulation. Findings The paper demonstrates that a swarm of identical robots, each equipped with its own marker, and capable of simple sensing and action abilities, can explore and map an unknown graph‐like environment. Moreover, experimental results show that exploration with multiple robots can provide an improvement in exploration effort over a single robot and that this improvement does not scale linearly with the size of the swarm. Research limitations/implications The paper represents efforts toward exploration and mapping in a graph‐like world with robot swarms. The paper suggests several extensions and variations including the development of adaptive partitioning and rendezvous schedule strategies to further improve both overall swarm efficiency and individual robot utilization during exploration. Originality/value The novelty associated with this paper is the formal extension of the single robot graph‐like exploration of Dudeket al.to robot swarms. The paper here examines fundamental limits to multiple robot SLAM and does this within a topological framework. Results obtained within this topological formalism can be readily transferred to the more traditional metric representation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,022
Tête enseignante GPT0,286
Écart entre enseignants0,264 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2009
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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