ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ УСЛОВИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ В ГРУППЕ БПЛА
Аннотация
Рассмотрена проблема распределения вычислительной нагрузки в группе беспилот- ных летательных аппаратов (БПЛА) при осуществлении мониторинга некоторой области в изменяющихся условиях внешней среды, которая оказывает непосредственное влияние на потребление бортового энергоресурса. Описан один из этапов решения задачи мониторин- га, осуществляемого гетерогенной группой БПЛА, заключающийся в распределении БПЛА по полосам сканирования. Отмечено, что при выполнении данного этапа, отсутствует возможность учета факторов влияния окружающей среды, что важно ввиду ограниченно- сти бортовых энергоресурсов. В связи с этим, весьма вероятна ситуация, когда БПЛА не в состоянии выполнить назначенную на него подзадачу, что ставит под угрозу выполнения всей миссии группы. Во избежание данной ситуации, предложено использовать методику принятия решения о необходимости перераспределения нагрузки в группе мобильных робо- тов (МР). В основе принятия решения лежит процедура онтологического анализа, позво- ляющая ограничить число вариантов для переноса нагрузки. Разработана модель онтоло- гии распределения вычислительной нагрузки в группе БПЛА, учитывающая возможность привлечения дополнительной производительности либо за счет ресурсов соседних БПЛА, либо за счет устройств «туманного» слоя. Приведены примеры продукционных правил, на основе которых принимается решение о необходимости переноса нагрузки. Показано, что при увеличении числа изменений условий окружающей среды, время использования допол- нительных вычислительных ресурсов уменьшается, что, приводит к необходимости привлечения их большего объема для выполнения поставленной задачи. Проведена сравнительная оценка объема привлекаемых ресурсов при реализации двух методов-аналогов решения задачи переноса вычислительной нагрузки в зависимости от частоты изменений условий окружающей среды. Результаты вычислительных экспериментов показали, что эффективность применения метода на основе онтологического анализа в динамичной среде выше, чем метода на основе ЛГУ (локальных групп устройств). Это позволяет увеличить время совместного выполнения миссии группой роботов.
