Seminarium „Opracowanie warunków na konsensus w systemach wielo-agentowych z operatorami niecałkowitego rzędu oraz na różnych dziedzinach czasowych”

Uprzejmie zapraszamy społeczność akademicką Politechniki Białostockiej na wykład otwarty pt. „Opracowanie warunków na konsensus w systemach wielo-agentowych z operatorami niecałkowitego rzędu oraz na różnych dziedzinach czasowych”

Prelegent: dr inż. Ewa Gierejko, Wydział Informatyki Politechniki Białostockiej;
Miejsce: pokój. 007, Wydział Elektryczny PB, ul. Wiejska 45D.
Termin: 31.05.2023 (środa), godzina 11:15

Streszczenie:

System wielo-agentowy (z ang. multi-agent system, w skrócie MAS), to zespół wielu inteligentnych agentów, którzy wchodzą ze sobą w interakcję i mogą wymieniać między sobą różne informacje lub mieć sprzeczne interesy. Pod pojęciem agentów możemy rozumieć roboty, zdalnie sterowane pojazdy czy serwery, jako jednostki lub całe zespoły. Modelowanie za pomocą układu wielo-agentowego doskonale sprawdza się w sytuacjach, gdzie grupy agentów (czyli tych robotów, pojazdów lub serwerów) współpracują ze sobą, aby wypełnić misję lub wykonać jakieś zadanie. Zazwyczaj zadania przypisane MAS to takie, których nie może wykonać pojedynczy agent. Aby dokładnie i skutecznie wykonywać przydzielone im misje, agenci muszą komunikować się, współpracować i koordynować ze sobą.

Pojęcie konsensusu jako powtarzanie uśredniania zostało po raz pierwszy wprowadzone przez DeGroota (De Groot, M.H.: Reaching a consensus. J. Amer. Stat. Assoc. 69, 118–121 (1974)) w 1974 w kontekście ustrukturyzowanych, niezmiennych w czasie i zsynchronizowanych środowisk. Od tego czasu konsensus stał się powszechnym zjawiskiem w systemach wielo-agentowych i jest szeroko badany w różnych dziedzinach. Praktycznie, konsensus oznacza osiągnięcie porozumienia co do wspólnej wartości lub stanu w zespole agentów albo wykonanie jakiegoś zadania przez ten zespół, na przykład za pośrednictwem czujników lub sieci komunikacyjnej. Matematycznie, konsensus oznacza zbieżność rozwiązań rozważanego układu do pewnego stałego stanu (często średniej arytmetycznej stanów początkowych), co może być rozpatrywane jako stabilność asymptotyczna rozwiązań układu błędu otrzymanego z rozważanego układu. Ogólnie, możemy wyróżnić dwa rodzaje konsensusu: konsensus bez lidera i konsensus z liderem.

W czasie wystąpienia zostaną zaprezentowane prace badawcze wykonane w kierunku zastosowań operatorów niecałkowitego rzędu do klasycznych układów wielo-agentowych: Hegselmanna-Krausego i Cuckera-Smale’a. Przedstawione zostaną wyniki badań pokazujące jak różne dziedziny czasowe wpływają na zjawisko zachodzenia konsensusu w wymienionych układach. Prezentowane wyniki badań związane są między innymi z realizacją projektu badawczego pt. Konsensus w systemach dynamicznych niecałkowitego rzędu oraz w systemach na skalach czasowych, nr 2014/15/B/ST7/05270, konkurs OPUS 8, w latach 2015-2019. Badania naukowe dotyczą głównie opracowania warunków zapewniających stan konsensusu w układach wielo-agentowych z operatorami niecałkowitych rzędów, różniczkowym i różnicowym, Grünwalda-Letnikova oraz tych zdefiniowanych na różnych dziedzinach czasowych. Omówione zostaną opracowane warunki:

1. zapewniające konsensus z liderem, jak i bez lidera dla układów wielo-agentowych typu Hegselmanna-Krausego i Cuckera-Smale’a przy innowacyjnym włączeniu pamięci (poprzez operator niecałkowitego rzędu Grünwalda-Letnikova), zarówno w przypadku czasu dyskretnego, jak i ciągłego,
2. zapewniające konsensus z liderem i bez lidera w układach wielo-agentowych typu Hegselmanna-Krausego i Cuckera-Smale’a po raz pierwszy rozpatrywanych na różnych dziedzinach czasowych,
3. rozwiązujące problem ewakuacji z liderem (rodzaj konsensusu z liderem) w układach wielo-agentowych typu Hegselmanna-Krausego po raz pierwszy rozpatrywanych na różnych dziedzinach czasowych przy zastosowaniu sterowania predykcyjnego (z ang. Model Predictive Control).