ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КОЛЛЕКТИВНОЙ МИССИИ МНОГОАГЕНТНОЙ ГЕТЕРОГЕННОЙ ГРУППОЙ
Аннотация
Целью исследования является определение критериев, параметров и показателей эффек-
тивности выполнения коллективных миссий группами, включающими в свой состав объекты
управления разной функциональности и целевой нагрузки. В качестве примера миссии рассмат-
ривается самая актуальная военно-техническая задача последнего времени – мониторинга
протяженных пространств. Особенностью постановки задачи является предположение о
наличии опасных зон в области мониторинга. Любое противодействие потенциально критич-
ных объектов, способное существенно ограничить возможности и даже лишить работоспо-
собности средства мониторинга, оказывает влияние на постановку и выполнение группой мис-
сии и неизбежно приводит к пересмотру как коллективных стратегий управления группой, так
и индивидуальных стратегий средств мониторинга, маршрутов их движения, алгоритмов
принятия решений и др. Средства мониторинга моделируются как интеллектуальные агенты,
обученные в парадигме «коллективизма». Указанное обеспечивает общий ресурс ситуационной
осведомленности группы, организацию переговоров агентов и взаимопомощи друг другу при
возникновении проблемных ситуаций. Разработан общий подход к оценке эффективности ре-
шения коллективных задач гетерогенной группой разнотипных и разносредовых агентов с уче-
том целевой функции, ресурсоемкости всей миссии организацией активного взаимодействия
агентов между собой. Характеристику эффективности миссии предложено формировать
как взвешенную сумму нормированных показателей параметров функций агентов с весами
"значимость функции для миссии" и "ценность объекта" для группировки. Показано, что поте-
ря эффективности выполнения коллективной миссии при возникновении проблемных ситуаций с
агентом (активное воздействие противника, поломка, отсутствие необходимого функционала,
ресурсов и др.) может быть возмещена требуемым функционалом других агентов группы с
соответствующей реконфигурацией задач.
Литература
of application], ed. by V.I. Syryamkina. Tomsk: STT, 2018, 140 p.
2. Abrosimov V., Mochalkin А. Collective behavior strategy development based on friendship of
robots, Proceedings of 4th International Conference on Mechatronics and Robotics Engineering
(ICMRE), Valenciennes, France, pp. 38-4. DOI: https://doi.org/10.1145/3191477.3191479.
3. Rzevski G., Skobelev P. Managing Complexity. Wit Pr/Computational Mechanics, 2014, 216 p.
4. Mayorov I.V. Mul'tiagentnye modeli i tekhnologii situatsionnogo upravleniya resursami
predpriyatiy v usloviyakh neopredelennosti: dis. ... kand. tekhn. nauk [Multi-agent models and
technologies of situational management of enterprise resources in conditions of uncertainty:
cand. of eng. sc. diss.]: 05.13.01. Samara: FGBOU VO Samarskiy gosudarstvennyy
tekhnicheskiy universitet, 2017, 259 p.
5. Kolesnikov A.V. Metodika kolichestvennoy otsenki missii organizatsii [Methodology of quantitative
assessment of the organization's mission], Vestnik REU im. G.V. Plekhanova [Bulletin
of Plekhanov Russian University of Economics], 2017, No. 5 (95), pp. 119-125.
6. Korotkov E.M. Menedzhment: uchebnik dlya bakalavrov [Management: textbook for bachelors].
3rd ed. Moscow: ID Yurayt, 2014, 684 p.
7. Sidorenkov A.V., Ul'yanova N.Yu. Upravlenie effektivnost'yu grupp i komand v organizatsii:
ucheb. posobie [Managing the effectiveness of groups and teams in an organization: a textbook].
Rostov-on-Donu: Izd-vo YuFU, 2016, 328 p.
8. Karpov V.E. Kollektivnoe povedenie robotov. ZHelaemoe i deystvitel'noe [Collective behavior
of robots. Wishful and valid], Sovremennaya mekhatronika: Sb. nauchnykh trudov
Vserossiyskoy nauchnoy shkoly (g. Orekhovo-Zuevo, 22-23 sentyabrya 2011) [Modern mechatronics:
Collection of scientific papers of the All-Russian Scientific School (Orekhovo-
Zuyevo, September 22-23, 2011)]. Orekhovo-Zuevo, 2011, pp. 35-51. Available at:
https://publications.hse.ru/chapters/51216080 (accessed 02 November 2022).
9. Pavlov A.S. Metodika planirovaniya traektorii dvizheniya gruppy mobil'nykh robotov v
neizvestnoy zamknutoy srede s prepyatstviyami [Methodology for planning the trajectory of a
group of mobile robots in an unknown closed environment with obstacles], Sistemy upravleniya,
svyazi i bezopasnosti [Control, communication and security systems], 2021, No. 3, pp. 38-59.
10. Melnik Е., Safronenkova I, Kapustyan S. The Efficiency Improvement of Robots Group Operation
by Means of Workload Relocation, Procedings of the International Conference on Interactive
Collaborative Robotics, 2021, pp. 126-137. DOI: 10.1007/978-3-030-87725-5.
11. Taeyong C., Jongwoo P., Jeong-Jung K., Young-Sik S., Hyunuk S. Work Efficiency Analysis
of Multiple Heterogeneous Robots for Harvesting Crops in Smart Greenhouses, Agronomy,
2022, No. 12 (11):2844. DOI: 10.3390/agronomy12112844.
12. Bakirov A.K., Kiril'chenko A.A. Problemy upravleniya raspredelennymi mobil'nymi sistemami
[Problems of management of distributed mobile systems]. Moscow, 2000, 23 p.
13. Essers M.S., Vaneker T.N.J. Developing Concepts for Improved Efficiency of Robot Work Preparation,
Procedings CIRP, 2013, Vol. 7, pp. 515-520. DOI.org/10.1016/j.procir.2013.06.025.
14. Вeloglazov D., Pereverzev V., Soloviev V., Pshikhopov V., Morozov R. Method of Formation of
Quantitative Indicators of Complexity of the Environment by a Group of Autonomous Mobile
Robots, Journal of Robotics, 2020, No. 3, pp. 1-14 DOI:10.1155/2020/6874291.
15. Altshuler Н., Wagner I.V., Bruckstein F.M. With caution-decreasing a swarm robotics' efficiency
by imprudently enhancing the robots' capabilities, IEEE Xplore Conference: Autonomous
Robots and Agents, 2009. DOI: 10.1109/ICARA.2000.4804014.
16. Elshamy W. Adaptive Control in Swarm Robotics Computer Science, 2021. Available at:
https://www.semanticscholar.org/paper/Adaptive-Control-in-Swarm-Robotics-Elshamy/
b112317012d4380a0311276936ddefd7c8cddd16.
17. Hayes А.T. How Many Robots? Group Size and Efficiency in Collective Search Tasks, Distributed
Autonomous Robotic Systems, 2002, No. 5, pp. 289-298. DOI: 10.1007/978-4-431-65941-9_29.
18. Mochalkin A.S., Voshchuk D.S., Voshchuk G.Yu., Mayorov I.V. Razrabotka setetsentricheskoy
intellektual'noy sistemy adaptivnogo planirovaniya deystviy gruppy avtonomnykh
bespilotnykh apparatov dlya soglasovannogo vypolneniya postavlennykh zadach [Development
of a network-centric intelligent system for adaptive planning of actions of a group of autonomous
unmanned vehicles for the coordinated performance of assigned tasks], Upravlenie i
obrabotka informatsii v tekhnicheskikh sistemakh: Tez. dokl. X Vserossiyskoy nauch.-prakt.
konf. Perspektivnye sistemy i zadachi upravleniya [Management and processing of information
in technical systems: Abstracts of the X All-Russian Scientific and Practical Conference Perspective
systems and management tasks.]. Rostov-on-Don, 2015, pp. 166-172.
19. Mayorova V.I., Bannikov A.M., Grishko D.A., Zharinov I.S., Leonov V.V., A.G. Toporkov, Kharlan
A.A. Kontrol' sostoyaniya sel'skokhozyaystvennykh poley na osnove prognozirovaniya dinamiki
indeksa NDVI po dannym kosmicheskoy mul'tispektral'noy i giperspektral'noy s"emki [Monitoring
the state of agricultural fields based on forecasting the dynamics of the NDVI index according to the
data of space multispectral and hyperspectral surveys], Nauka i obrazovanie [Science and Education],
2013, No. 7, pp. 199-228.
20. Skobelev P. Multi-Agent Systems for Real Time Adaptive Resource Management, Industrial
Agents: Emerging Applications of Software Agents in Industry, Eds.: P. Leitão, S. Karnouskos.
Elsevier, 2015, pp. 207-230.
