Robustní realizace plánů v multi-agentních systémech

Abstract

Multi-agentní plánování cest (Multi-Agent Path Finding) je problém spočívající v hledání bezkolizního plánu skládajícího se z cest pro větší počet agentů, ve kterém se agenti mezi sebou nekolidují. Realizace těchto cest nemusí být přesně taková, jak byla původně naplánována z různých důvodů. Nejčastějším problémem je zpoždění agenta. Robusností se v MAPF rozumí garancí, že agenti nebudou v realizaci plánu kolidovat. Přístup, který je použit v této práci je Graf akčních závislostí (ADG), který zachycuje vztahy akcí z hlediska přednosti v původně vytvořeném plánu. Používáním tohoto grafu při monitorování exekuce plánu je možné synchronizovat pohyby agentů a předejít tak kolizím. Tato práce se zabývá vlastnostmi tohoto přístupu, jeho použitím při přeplánování během exekuce plánu a pokládá pevný základ pro experimentální ověření vlastností a funkčnosti přístupu ve formě modifikovaného simulátoru a vedlejších algoritmů.

Multi-Agent Path Finding (MAPF) is a problem of finding a collision-free plan consisting of paths for multiple agents in which the agents do not collide with each other. The realization of these paths may not be as planned for various reasons, resulting in collisions. The most common issue is a delay of an agent. The robustness in the MAPF refers to a guarantee that the agents will not collide during plan execution. The approach used in this thesis is the Action Dependency Graph (ADG), which captures the action-precedence relationships of the originally created plan. Using this graph while monitoring plan execution, it is possible to synchronize agents' movements to avoid collisions. The thesis discusses the properties of this approach and its use in replanning during plan execution, and lays a solid foundation for experimental verification of the approach's functionality and properties, in the form of a modified simulator and supporting algorithms.