Forschung

Kooperative, verteilte Koordination mobiler Agenten

Eine Gruppe mobiler Roboter oder Sensoren wird allgemein als Multiagentensystem bezeichnet. Ziel eines solchen Teams von Agenten ist häufig das gemeinsame Lösen einer Aufgabe. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der verteilten Systemstruktur, d.h., es gibt keine zentrale Instanz, die die Berechnungen durchführt und die Bewegungsplanung für die Agenten übernimmt. Stattdessen müssen die mobilen Sensoren eigenständig anhand lokaler Informationen agieren, um gemeinsam eine bestmögliche Lösung der Aufgabe zu finden. Dadurch kann unter anderem die Unabhängigkeit von einer Basisstation und eine höhere Robustheit gegenüber dem Ausfall einzelner Agenten erreicht werden.

Ein Beispiel für eine Koordinationsaufgabe ist die optimale Platzierung von Sensoren in einer Umgebung, um z.B verteilte Messungen oder Überwachungsaufgaben durchzuführen. Der Begriff Coverage Control beschreibt einen regelungstechnischen Ansatz, dieses Problem über die Minimierung einer Kostenfunktion zu lösen.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet ist die Erforschung oder Exploration unbekannter Gebiete, die eine Grundlage für Such- und Rettungsmissionen bildet. Häufig ist es interessant, neben der reinen Struktur der Umgebung (Wände, Hindernisse) noch weitere Informationen, wie z.B. Temperatur, Gaskonzentration oder die Lage bestimmter Objekte, zu ermitteln. Diese Informationen können dann genutzt werden, um die weitere Bewegungsplanung zu beeinflussen und so eine zielgerichtete Erforschung oder Abdeckung des Raumes zu erreichen.

Die Herausforderungen in diesem Bereich sind vielfältig und reichen von der grundsätzlichen Koordination der verteilten Agenten bis hin zu den physikalischen Einschränkungen realer Systeme, die z.B. in Form von eingeschränkten Kommunikationsfähigkeiten und ungenauen Sensordaten vorliegen.

Sonstiges

Die Forschung wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Graduiertenkollegs Mixed Mode Environments unterstützt.

zurück zur Übersicht der Forschungsthemen am Fachgebiet