Мультиагентное программное обеспечение с элементами искусственного интеллекта

Интерфейс «Robot Vision» - главный экран

Главный экран программы «Robot Vision»

Интерфейс «Robot Vision» - просмотр онлайн-видео

Экран просмотра онлайн видео программы  «Robot Vision»

Интерфейс «Robot Vision» - просмотр видеоархива

Экран просмотра архива программы  «Robot Vision»

В комплект поставки колёсных роботов «SRX» включен планшетный компьютер с предустановленным ПО оператора мобильного робота. ПО обеспечивает отображение карты местности с указанием местоположения мобильного робота на ней, отображает действия, выполняемые роботом и состояние его систем: заряд батарей, потенциал канала связи, температуру, запас хода. ПО имеет интуитивно понятный интерфейс и не требует специальных знаний и навыков от пользователя. В случае необходимости, в интерфейс приложения могут быть добавлены экраны управления режимами работы транспортируемой аппаратуры. В частности, для охранного робота в интерфейсе оператора предусмотрены дополнительные экраны онлайн видеонаблюдения и работы с видеоархивом. При совместном использовании колёсного робота и квадрокоптера предусмотрен экран интерфейса управления взлётом и посадкой БПЛА.

Для решения задач, связанных с работами на обширных территориях и подразумевающих использование большого количества роботов, создано и продолжает совершенствоваться специальное программное обеспечение с элементами искусственного интеллекта. Задачи управления большими группами роботов (интеллектуальными агентами) весьма сложны и, как правило, не имеют законченного алгоритмического решения, ввиду неполных знаний об окружающей среде, её нестационарности, наличия непрогнозируемых событий, приводящих к выходу из строя отдельных роботов и иных трудно формализуемых факторах практического взаимодействия группы роботов с реальной окружающей средой.

В тоже время, решение задач управления группировкой роботов позволяет наиболее полно раскрыть возможности роботизированных мобильных систем и получить максимальную эффективность от их использования.

Пакет программ «Patrol MAS» (Multi-agent system) предназначен для организации взаимодействия в группе мобильных роботов, для решения сложных задач в недетерминированной динамической среде. Подход, определяющий успешное решение этого нетривиального класса задач, опирается на три составляющие.

Первое, — количество роботов на единицу площади должно быть достаточным, а возможно и избыточным для решения как прямой задачи, так и вспомогательных, например, большая часть роботов обеспечивает транспортировку грузов, а небольшая часть обеспечивает разведку новых оптимальных путей транспортировки.

Второе, — обеспечение непрерывного канала связи как между соседними роботами, так и между любым из роботов группировки в целом. Свободное циркулирование информации необходимо для её непрерывного обновления, доступа всех роботов к успешным стратегиям решения локальных задач, динамического перераспределения локальных целей и задач. Обмен информацией между агентами подразумевает её оптимальную структурированность и формализованность, как по отношению к состоянию робота, так и по отношению к окружающей среде. Непрерывный обмен информацией между интеллектуальными агентами позволяет говорить о группировке роботов как о едином целом сверхорганизме.

Третье, — динамическое определение специализированных подзадач для каждого из роботов в целях успешного решения задачи для группы роботов в целом. Например, робот, транспортирующий полезную нагрузку, стал единственным звеном передачи информации для робота, выполняющего задачу разведчика (scоut), в этом случае робот транспортирующий должен отложить свою задачу транспортировки, несмотря на то, что она первоочередная для группировки в целом, но при этом обеспечить канал связи для выполнения разведывательной задачи. Рекомбинация целей возможна при двух условиях, избыточности интеллектуальных агентов и их универсальности.

Вычислительные и сенсорные возможности интеллектуальных агентов-роботов не позволяют обрабатывать информацию об окружающей среде в целом, поэтому каждый из роботов вынужден довольствоваться фрагментом знаний. Однако, при этом группировка роботов в целом обладает всей полнотой достоверной информации об окружающей среде и роботах как её неотъемлемых компонентах. Задачи, которые может решать группировка роботов, обладающая таким роевым интеллектом (swarm intelligence) многократно превосходят возможности отдельных роботов, помноженных на их количество, — это прекрасная демонстрация случая, когда количество рождает новое качество.