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Enregistrement W7067965317

Multi-agent, multi-objective path planning in complex environments

2021· dissertation· en· W7067965317 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueIDEALS (University of Illinois Urbana-Champaign) · 2021
Typedissertation
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueOptimization and Search Problems
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMotion planningA priori and a posterioriMarkov decision processPath (computing)GraphRobotSet (abstract data type)Any-angle path planning
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Path planning for autonomous missions often involves dynamic, uncertain and complex environments such as robots operating on planetary bodies, in underwater regions and in adverse weather conditions. Path planning in such conditions demands the use of control frameworks significantly different from the available methods for simple environments.\n\nIn the first part of the thesis, we consider a generalized problem of visiting a set of targets while avoiding some obstacles, but the location of targets and obstacles are a priori unknown. We present the environment as a labeled graph where the labels of states are initially unknown, and consider a motion planning objective to fulfill a combination of reach-avoid specifications given on these labels in minimum time. By describing the record of visited labels as an automaton, we translate our problem to a Canadian traveler problem on an adapted state space. We propose a strategy that exploits possible a priori knowledge about the labels and the environment and incrementally reveals the environment online. Namely, the agent plans, follows, and replans the optimal path by assigning edge weights that balance exploration and exploitation, given the current knowledge of the environment. We illustrate our strategy on the setting of an agent operating in a gridwold environment.\n\nIn the second part, we consider the problem of visiting a set of targets in minimum time by a single agent or a team of non-communicating agents in a complex environment with stochastic dynamics. We model the environment by a Markov decision process. First, for the single-agent case, we reduce our problem to a Hamiltonian path problem and show that it is at least NP-hard. Using Bellman's optimality equation, we present an optimal algorithm that is exponential in the number of target states. Then, we trade-off optimality for time complexity by presenting an algorithm that is polynomial at each time step. We prove that the proposed algorithm generates optimal policies for certain classes of Markov decision processes. \n\nFor the multi-agent case, we propose a heuristic partitioning procedure of assigning targets to agents that approximately minimizes the largest expected time to visit the target states. We prove that the heuristic procedure generates optimal partitions for clustered target states. We present the performance of our algorithms on random Markov decision processes and a grid world environment inspired by autonomous underwater vehicles operating in an ocean.

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)0,002
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 enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,019

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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 Opus0,041
Tête enseignante GPT0,261
Écart entre enseignants0,220 · 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

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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