Kooperativní řízení multiagentního systému se zaměřením na detekci a ošetření kolizí

Petr KOLÁŘ

Bachelor's thesis

Cooperative control of a multi-agent system with a focus on collision detection and treatment

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá kooperativním řízením multiagentního systému, zejména úlohami detekce a ošetření kolizí mezi agenty a překážkami. Cílem práce je vysvětlit a demonstrovat metody pro řízení skupin autonomních agentů tak, aby bylo dosaženo koordinovaného pohybu s minimálním rizikem kolize. Práce se věnuje analýze existujících algoritmů hejnového chování a jejich adaptací pro potřeby prevence kolizí s překážkami. Dále zkoumá využití konceptů teorie grafů a jejich vliv na topologii a vztahy mezi agenty. Následně se práce zaměřuje na vysvětlení vybraného algoritmu včetně popisu informačního toku, typu možných překážek a analýzou stability. V rámci práce jsou vytvořeny a otestovány simulace demonstrující shlukování agentů v definovaném cíli a jejich reakce na výskyt překážek. U všech příkladů jsou diskutovány vlastnosti systému a důsledky funkcí využitých na řízení multiagentního systému.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on cooperative control of a multi-agent system especially on the tasks of detecting and treating collisions between agents and obstacles. The aim of the thesis is to explain and demonstrate methods for controlling groups of autonomous agents to achieve coordinated movement with minimal risk of collision. The thesis analyzes existing swarm behavior algorithms and their adaptations for the purpose of preventing collisions with obstacles. Furthermore, the thesis explores the use of graph theory concepts and their impact on topology and relationships between agents. Subsequently, the thesis focuses on the explanation of the selected algorithm, including a description of the information flow, the type of possible obstacles and stability analysis. Simulations demonstrating the flocking of agents in a defined target and their reactions to the occurrence of obstacles are developed and tested. For all examples, the system properties and implications of the functions used to control the multi-agent system are discussed.

Keywords

agent, flocking, kolektivní chování, kooperativní řízení, Laplacián, multiagentní řízení, shlukování, teorie grafů, vyhýbání se překážce, zpětná vazba

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Karel Kubíček

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Cybernetics and Control Engineering / Automatic Control and Robotics