We consider evacuation from a finite two-dimensional (2D) square grid field by a metamorphic robotic system (MRS). An MRS is composed of anonymous memoryless modules. Each module of an MRS executes an identical distributed algorithm and moves autonomously while keeping the connectivity of modules. Since the modules are memoryless, an MRS utilizes its shape to remember the progress of execution. The number of available shapes that an MRS can form depends on the number of modules, which is thus an important complexity measure for a behavior of an MRS. In this paper, we investigate the minimum number of modules required to solve the evacuation problem with several conditions. First, we consider a rectangular field surrounded by walls with at least one exit and show that two modules are necessary and sufficient for evacuation from any rectangular field if the modules are equipped with a global compass, which allows the modules to have a common sense of direction. Then, we focus on the case where modules do not have a global compass and show that four (resp.~seven) modules are necessary and sufficient for restricted (resp.~any) initial states of an MRS. We also show that two modules are sufficient in the special case where an MRS is on a wall in an initial configuration. Finally, we extend these results to another type of fields, that is, mazes.


翻译:我们考虑用一个变形机器人系统(MRS)从一个有限的二维(2D)平方格字段中进行疏散。 MRS由匿名的不记忆模块组成。 MRS的每个模块在保持模块连接的同时,执行一个相同的分布算法并自动移动。由于模块没有记忆, MRS利用其形状来回忆执行进度。MRS能够形成的可用形状数量取决于模块数量,因此,它是MRS行为的一个重要复杂度量。在本文中,我们用若干条件调查解决疏散问题所需的模块最低数量。首先,我们考虑一个由至少一个出口的墙环绕的矩形字段,并显示如果模块配备了全球指南,两个模块就足够从任何矩形字段中进行疏散,从而使模块具有共同方向感。然后,我们侧重于模块没有全球指南且显示四个(resp. ~ 7) 模块是必要和足够的限制模块(resp. ~any) 初始状态的。首先,我们考虑一个墙形的矩形字段中有两个模块足够。我们最后显示,在磁盘中,两个类型的模块是另一个阵列中。

0
下载
关闭预览

相关内容

【NeurIPS 2020】融入BERT到并行序列模型
专知会员服务
25+阅读 · 2020年10月15日
迁移学习简明教程,11页ppt
专知会员服务
107+阅读 · 2020年8月4日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
强化学习和最优控制的《十个关键点》81页PPT汇总
专知会员服务
103+阅读 · 2020年3月2日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
179+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
176+阅读 · 2019年10月11日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2019年4月29日
AI 玩跳一跳的正确姿势,跳一跳 Auto-Jump 算法详解
Python开发者
5+阅读 · 2018年1月16日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
VIP会员
相关VIP内容
【NeurIPS 2020】融入BERT到并行序列模型
专知会员服务
25+阅读 · 2020年10月15日
迁移学习简明教程,11页ppt
专知会员服务
107+阅读 · 2020年8月4日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15日
强化学习和最优控制的《十个关键点》81页PPT汇总
专知会员服务
103+阅读 · 2020年3月2日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
179+阅读 · 2020年2月1日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
176+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
已删除
将门创投
5+阅读 · 2019年4月29日
AI 玩跳一跳的正确姿势,跳一跳 Auto-Jump 算法详解
Python开发者
5+阅读 · 2018年1月16日
【推荐】树莓派/OpenCV/dlib人脸定位/瞌睡检测
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年10月24日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员