There has been growing interest in the use of multi-robot systems in various tasks and scenarios. The main attractiveness of such systems is their flexibility, robustness, and scalability. An often overlooked yet promising feature is system modularity, which offers the possibility to harness agent specialization, while also enabling system-level upgrades. However, altering the agents' capacities can change the exploration-exploitation balance required to maximize the system's performance. Here, we study the effect of a swarm's heterogeneity on its exploration-exploitation balance while tracking multiple fast-moving evasive targets under the Cooperative Multi-Robot Observation of Multiple Moving Targets framework. To this end, we use a decentralized search and tracking strategy with adjustable levels of exploration and exploitation. By indirectly tuning the balance, we first confirm the presence of an optimal balance between these two key competing actions. Next, by substituting slower moving agents with faster ones, we show that the system exhibits a performance improvement without any modifications to the original strategy. In addition, owing to the additional amount of exploitation carried out by the faster agents, we demonstrate that a heterogeneous system's performance can be further improved by reducing an agent's level of connectivity, to favor the conduct of exploratory actions. Furthermore, in studying the influence of the density of swarming agents, we show that the addition of faster agents can counterbalance a reduction in the overall number of agents while maintaining the level of tracking performance. Finally, we explore the challenges of using differentiated strategies to take advantage of the heterogeneous nature of the swarm.


翻译:在各种任务和情景中,对多机器人系统的使用越来越感兴趣,这些系统的主要吸引力在于其灵活性、稳健性和可伸缩性。一个经常被忽视但有希望的特征是系统模块化,它提供了利用代理专门化的可能性,同时也促进了系统层面的升级。然而,改变代理人的能力可以改变探索-开发平衡,从而最大限度地发挥系统绩效。在这里,我们研究群集的异质性能对其勘探-开发平衡的影响,同时跟踪多种移动目标的合作多机器人观测框架下的多重快速蒸发目标。为此,我们使用分散的搜索和跟踪战略,调整探索和开发的程度。我们首先通过间接调整平衡,确认这两种关键竞争行动之间存在最佳平衡。接着,用更快的替代较慢的移动剂,我们表明系统表现的改进程度没有给最初的战略带来任何变化。此外,由于加速的代理人利用了更多的开采优势,我们展示了一个分散式的搜索和跟踪战略,我们利用了可调整的代理人的升级程度,从而可以进一步降低其稳定性。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月16日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员