Управление ансамблями мобильных роботов в условиях коммуникационных ограничений на основе машинного обучения и пассификации

Цель проекта - разработка математических моделей и эффективных алгоритмов управления движением мобильных роботов и их мультиагентных ансамблей в условиях неопределенности. Проблемы мультиагентного управления систематически возникают на практике при поиске предметов или людей на большой территории, транспортировке большого количества грузов, мониторинге больших территорий и акваторий, перемещении большого числа объектов в складских помещениях и т.д. Разработанные модели и алгоритмы могут быть использованы при создании различных роботизированных производств, и важны для развития передовых цифровых технологий в промышленности и на транспорте, что обосновывает актуальность тематики проекта. Планируется также рассмотреть задачи организации коллективного поведения роботов в условиях командного противодействия на примере игры роботов в футбол. Исследования предполагается вести по нескольким направлениям: 1. Разработка алгоритмов управления передвижением роботов в целевые локации на сценах с подвижными препятствиями. 2. Метод адаптивной абсолютной стабилизации нелинейных систем на основе пассификации, предложенный ранее в работе [1] для случая кругового критерия, будет обобщен на случай критерия Попова, являющегося более мощным, чем круговой критерий. Кроме того, планируется обобщить предложенный подход на задачи слежения, а также на мультиагентные механические системы, описывающие динамику коллективов мобильных роботов. 3. Применение методов пассификации к стабилизации искусственных нейронных сетей 4. Планируется разработка нового подхода к обучению стандартных моделей, применяемых в интеллектуальных системах управления, на основе метода рекуррентных неравенств, предложенного В.А. Якубовичем. Этот подход позволит получить алгоритмы обучения с конечным временем сходимости и, более того, априори известным количеством шагов обучения, необходимым для получения желаемого качества модели. 5. Полученные алгоритмы будут применены на практике для управления командой игроков в футбол роботов RoboCup в лиге SSL Значимость результатов определяется их применимостью к сложным мультиагентным механическим системам и ансамблям мобильных роботов. Планируемые к разработке модели и алгоритмы могут быть использованы при создании различных роботизированных производств, систем транспортировки, складирования и мониторинга, которые важны для развития передовых цифровых технологий в промышленности и на транспорте. [1] Fradkov A.L., Lipkovich M.M. Adaptive Absolute Stability. IFAC-PapersOnLine, V. 48, Is. 11, 2015, pp. 258-263.