МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУ
На сьогодні актуальною є проблема навігації автономних мобільних систем в просторі, де можливі обурення. Проблема полягає в тому, що різноманітні збурення, що виникають у процесі руху роботу, не дозволяють реалізувати переміщення вздовж заздалегідь запланованого маршруту й вимагають поточного перепл...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
2020-10-01
|
| Series: | Сучасні інформаційні системи |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://ais.khpi.edu.ua/article/view/213262 |
| _version_ | 1818600256879722496 |
|---|---|
| author | Anatolii Kargin Oleksandr Ivaniuk |
| author_facet | Anatolii Kargin Oleksandr Ivaniuk |
| author_sort | Anatolii Kargin |
| collection | DOAJ |
| description | На сьогодні актуальною є проблема навігації автономних мобільних систем в просторі, де можливі обурення. Проблема полягає в тому, що різноманітні збурення, що виникають у процесі руху роботу, не дозволяють реалізувати переміщення вздовж заздалегідь запланованого маршруту й вимагають поточного перепланування відповідно отриманій від датчиків ситуації. Для автономних систем проблема посилюється необхідністю автоматичного формування моделі поточної ситуації на основі даних від сенсорів й інтегруванні цієї моделі ситуації з моделями планування й керування у реальному часі. Предметом дослідження є знанняорієнтовані моделі обробки даних від сенсорів, що застосовуються в навігації автономних мобільних систем. Мета дослідження – імплементація когнітивної моделі сприйняття, заснованої на правилах, для класу задач ситуаційного керування й перепланування руху автономного роботу вздовж маршруту в умовах перешкод. Дослідити спроможність моделі задовільнити вимогам до автономних систем. Результати. Модель сприйняття даних від сенсорів представлена множиною багаторівневих фактів, що у вербальній формі на різних рівнях узагальнення описують поточну ситуацію в оточенні робота. База знань, якою користується робот при навігації, представлена п’ятирівневою ієрархічною структурою нечітких правил: знання про цілі, маршрут й план усунення перешкод, картографічні знання про робочий простір, стратегії і конкретні керівні впливи, необхідні для досягнення мети. Розроблено алгоритм й програму, у якій інтегровані модель сприйняття й модифікована модель Такагі-Сугено, що реалізує ситуаційне керування з переплануванням маршруту. Для дослідження моделі розроблено штучне оточення та наведені результати комп’ютерних експериментів по переміщенню робота по заданому маршруту в оточенні з перешкодами. Висновки. Показана спроможність імплементації моделі сприйняття для класу задач навігації роботу. Модель сприйняття, що інтегрована з модифікованою моделлю Такагі-Сугено, вирішує завдання ситуаційного керування з переплануванням маршруту і задовольняє вимогам щодо автономних систем та має переваги в порівнянні з методами програмного та евристичного керування по критеріям гнучкість, масштабованість та опрацювання невизначеності. |
| first_indexed | 2024-12-16T12:32:36Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-e907f98abc88470baf1f0178edb61d33 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2522-9052 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-12-16T12:32:36Z |
| publishDate | 2020-10-01 |
| publisher | National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" |
| record_format | Article |
| series | Сучасні інформаційні системи |
| spelling | doaj.art-e907f98abc88470baf1f0178edb61d332022-12-21T22:31:39ZengNational Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"Сучасні інформаційні системи2522-90522020-10-014310.20998/2522-9052.2020.3.05МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУAnatolii Kargin0Oleksandr Ivaniuk1Український державний університет залізничного транспорту, ХарківУкраїнський державний університет залізничного транспорту, ХарківНа сьогодні актуальною є проблема навігації автономних мобільних систем в просторі, де можливі обурення. Проблема полягає в тому, що різноманітні збурення, що виникають у процесі руху роботу, не дозволяють реалізувати переміщення вздовж заздалегідь запланованого маршруту й вимагають поточного перепланування відповідно отриманій від датчиків ситуації. Для автономних систем проблема посилюється необхідністю автоматичного формування моделі поточної ситуації на основі даних від сенсорів й інтегруванні цієї моделі ситуації з моделями планування й керування у реальному часі. Предметом дослідження є знанняорієнтовані моделі обробки даних від сенсорів, що застосовуються в навігації автономних мобільних систем. Мета дослідження – імплементація когнітивної моделі сприйняття, заснованої на правилах, для класу задач ситуаційного керування й перепланування руху автономного роботу вздовж маршруту в умовах перешкод. Дослідити спроможність моделі задовільнити вимогам до автономних систем. Результати. Модель сприйняття даних від сенсорів представлена множиною багаторівневих фактів, що у вербальній формі на різних рівнях узагальнення описують поточну ситуацію в оточенні робота. База знань, якою користується робот при навігації, представлена п’ятирівневою ієрархічною структурою нечітких правил: знання про цілі, маршрут й план усунення перешкод, картографічні знання про робочий простір, стратегії і конкретні керівні впливи, необхідні для досягнення мети. Розроблено алгоритм й програму, у якій інтегровані модель сприйняття й модифікована модель Такагі-Сугено, що реалізує ситуаційне керування з переплануванням маршруту. Для дослідження моделі розроблено штучне оточення та наведені результати комп’ютерних експериментів по переміщенню робота по заданому маршруту в оточенні з перешкодами. Висновки. Показана спроможність імплементації моделі сприйняття для класу задач навігації роботу. Модель сприйняття, що інтегрована з модифікованою моделлю Такагі-Сугено, вирішує завдання ситуаційного керування з переплануванням маршруту і задовольняє вимогам щодо автономних систем та має переваги в порівнянні з методами програмного та евристичного керування по критеріям гнучкість, масштабованість та опрацювання невизначеності.http://ais.khpi.edu.ua/article/view/213262мобільний роботситуаційне планування та керуваннянавігаціякогнітивна модель сприйняттянечіткі системидані від сенсорів |
| spellingShingle | Anatolii Kargin Oleksandr Ivaniuk МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУ Сучасні інформаційні системи мобільний робот ситуаційне планування та керування навігація когнітивна модель сприйняття нечіткі системи дані від сенсорів |
| title | МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУ |
| title_full | МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУ |
| title_fullStr | МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУ |
| title_full_unstemmed | МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУ |
| title_short | МОДЕЛЬ СИТУАЦІЙНОГО ПЛАНУВАННЯ Й КЕРУВАННЯ ПЕРЕМІЩЕННЯМИ АВТОНОМНОГО РОБОТУ |
| title_sort | модель ситуаційного планування й керування переміщеннями автономного роботу |
| topic | мобільний робот ситуаційне планування та керування навігація когнітивна модель сприйняття нечіткі системи дані від сенсорів |
| url | http://ais.khpi.edu.ua/article/view/213262 |
| work_keys_str_mv | AT anatoliikargin modelʹsituacíjnogoplanuvannâjkeruvannâperemíŝennâmiavtonomnogorobotu AT oleksandrivaniuk modelʹsituacíjnogoplanuvannâjkeruvannâperemíŝennâmiavtonomnogorobotu |