Decentralised allocation of structured tasks in heterogeneous agent teams

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Baségio, Túlio Lima
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
• Palavras-chave em Português: Sistemas Multiagentes; Sistemas Multi-Robôs; Coordenação; Alocação de Tarefas; Multi-Agent System; Multi-Robot System; Coordination; Task Allocation; CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/8812

Sistemas multiagentes permitem o desenvolvimento de soluções flexíveis e robustas e têm sido utilizados há vários anos na academia e na indústria para projetar e implementar sistemas distribuídos complexos em vários domínios. No entanto, ainda há desafios no desenvolvimento de estratégias apropriadas para que times de agentes operem de maneira eficiente. Um aspecto crítico é a coordenação entre os agentes, que, apesar dos esforços dos pesquisadores, ainda hoje é um desafio. Agentes precisam se coordenar para alcançar objetivos que não conseguem realizar sozinhos, devido à falta de conhecimento sobre o mundo ou por qualquer outro motivo, como recursos limitados ou distância espacial. Na robótica, sistemas com múltiplos robôs também carecem de complexos métodos de coordenação, sem os quais se torna impossível construir verdadeiros times de robôs. Existem diferentes abordagens propostas para a coordenação em sistemas multiagentes e em sistemas multi-robôs, dentre as quais muitas lidam diretamente com o problema de alocação de tarefas. De fato, a alocação de tarefas é uma importante área de pesquisa quando se lida com o problema de coordenar grupos de agentes ou robôs. Além disso, cenários do mundo real geralmente requerem o uso de entidades heterogêneas e a execução de tarefas com estruturas e complexidades diferentes. Assim, é necessário desenvolver métodos que permitam projetar e implantar aspectos relacionados a alocação de tarefas tornando os sistemas cada vez mais eficientes. Considerando essa necessidade, apresentamos um mecanismo decentralizado para a alocação de diferentes tipos de tarefas entre múltiplos agentes heterogêneos que desempenham papéis e executam tarefas de acordo com suas capacidades. A avaliação do nosso mecanismo de alocação de tarefas foi realizada através de várias simulações. Também avaliamos nosso mecanismo em uma simulação com tarefas relacionadas ao cenário de busca e resgate em desastres naturais por inundação, onde vários robôs autônomos podem ser empregados para apoiar a equipe de resgate. Os resultados mostram que o mecanismo proposto fornece alocações próximas ao resultado ótimo.