自律分散協調システムとは? 自律分散協調コンピューティング 知的

知的エージェントシステム
自律分散協調システムとは?
もう一度復習。。。
慶應義塾大学環境情報学部
徳田英幸
自律分散協調コンピューティング
• 複雑な問題に対する新しいアプローチ
• 分散アルゴリズム
• エージェントシステム
– 知的エージェントシステム
– マルチエージェントシステム
• 遺伝的アルゴリズム(GA)
• CSCWシステム
• ニューラルコンピューティング
知的エージェントとは?(2)
環境
センサ群
知覚動作
?
エージェント
動作
エフェクタ
知的エージェントとは?
• 知的エージェントは、ある環境をセンサで
知覚し、ある環境にエフェクタを通して動作
するものである。
• 自律ロボットエージェント
– センサ:カメラ、赤外線センサ
– エフェクタ:手、足などを制御するモータ
マルチロボットシステム
• 基本アイデア:複数ロボットの協調作業
• 背景:分散環境の整備、集中的システムの
限界
• 特徴:柔軟性、頑健性、並列性、拡張性
• 応用:清掃、点検、運搬作業、Flexible
Manufacturing, 宇宙ロボット、エンターテイ
メント
1
知的エージェントとは?
• 知的エージェントは、ある環境をセンサで
知覚し、ある環境にエフェクタを通して動作
するものである。
• 自律ロボットエージェント
– センサ:カメラ、赤外線センサ
– エフェクタ:手、足などを制御するモータ
知的エージェントとは?(2)
環境
センサ群
知覚動作
?
エージェント
動作
エフェクタ
エージェントプログラムのタイプ例
マルチロボットシステム
• 基本アイデア:複数ロボットの協調作業
• 背景:分散環境の整備、集中的システムの
限界
• 特徴:柔軟性、頑健性、並列性、拡張性
• 応用:清掃、点検、運搬作業、Flexible
Manufacturing, 宇宙ロボット、エンターテイ
メント
マルチロボットシステム
• 基本アイデア:複数ロボットの協調作業
• 背景:分散環境の整備、集中的システムの
限界
• 特徴:柔軟性、頑健性、並列性、拡張性
• 応用:清掃、点検、運搬作業、Flexible
Manufacturing, 宇宙ロボット、エンターテイ
メント
問題空間と解空間の概念
• 単純反射エージェント
2
– 知覚に対して反応するルールをすべて持っている
5
3
7
8
1
• 記憶をもつ反射エージェント
6
4
– 内部状態を持った反射エージェント
• ゴール主導エージェント
– ゴールを達成するための、探索とプランニングを行う
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• 効用主導エージェント
– ゴールのみでなく、自分自身の効用関数(満足度)
を
最大にしようとする
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エージェントプログラムのタイプ例
問題空間と解空間の概念
• 単純反射エージェント
2
– 知覚に対して反応するルールをすべて持っている
5
3
7
8
1
• 記憶をもつ反射エージェント
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4
– 内部状態を持った反射エージェント
• ゴール主導エージェント
– ゴールを達成するための、探索とプランニングを行う
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• 効用主導エージェント
– ゴールのみでなく、自分自身の効用関数(満足度)
を
最大にしようとする
エージェントプログラムのタイプ例
• 単純反射エージェント
– 知覚に対して反応するルールをすべて持っている
• 記憶をもつ反射エージェント
– 内部状態を持った反射エージェント
• ゴール主導エージェント
– ゴールを達成するための、探索とプランニングを行う
• 効用主導エージェント
– ゴールのみでなく、自分自身の効用関数(満足度)
を
最大にしようとする
自己組織論的手法
• 協調的行動を発現するアーキテクチャの
構築
– 全体は、個々のエージェントのインタラクション
の結果として創出される。
•
•
•
•
システムダイナミクスの研究
柔軟性、頑健性の重視
自律性に基づく協調
生物、社会現象の模倣
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マルチロボットシステム
• 基本アイデア:複数ロボットの協調作業
• 背景:分散環境の整備、集中的システムの
限界
• 特徴:柔軟性、頑健性、並列性、拡張性
• 応用:清掃、点検、運搬作業、Flexible
Manufacturing, 宇宙ロボット、エンターテイ
メント
課題 hxt-2
• ロボット整列問題
与えられたJavaプログラム を拡張して、与え
られた半径dの円周上に(ほぼ等間隔で)整
列するプログラム を作成する。
提出物:
プログラムファイル、出力結果のスクリーン
ダンプ
3
課題 hxt-2’
「群れを成す」とは?
ある生物を選び、それらの種がどのようにし
て群れとしての行動規範をもっているかを
分析する。
例を2種類あげ、説明せよ。
自律分散協調コンピューティング
• 複雑な問題に対する新しいアプローチ
• 分散アルゴリズム
• エージェントシステム
– 知的エージェントシステム
– マルチエージェントシステム
• 遺伝的アルゴリズム(GA)
• CSCWシステム
• ニューラルコンピューティング
自己組織論的手法
• 協調的行動を発現するアーキテクチャの
構築
– 全体は、個々のエージェントのインタラクション
の結果として創出される。
•
•
•
•
システムダイナミクスの研究
柔軟性、頑健性の重視
自律性に基づく協調
生物、社会現象の模倣
課題 hxt-2
• ロボット整列問題
与えられたJavaプログラム を拡張して、与え
られた半径dの円周上に(ほぼ等間隔で)整
列するプログラム を作成する。
提出物:
プログラムファイル、出力結果のスクリーン
ダンプ
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