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Tipo do documento: Tese
Título: Controle descentralizado para formação de sistemas multi-agente baseado em programação dinâmica adaptativa e polígonos regulares
Título(s) alternativo(s): Decentralized control for multi-agent systems based on dynamic adaptive programming and regular polygons
Autor: FERREIRA, Ernesto Franklin Marçal 
Primeiro orientador: FONSECA NETO, João Viana da
Primeiro membro da banca: FONSECA NETO, João Viana da
Segundo membro da banca: SOUZA, Francisco das Chagas de
Terceiro membro da banca: SERRA, Ginalber Luiz de Oliveira
Quarto membro da banca: OLIVEIRA, Roberto Célio Limão de
Quinto membro da banca: SILVEIRA, Antonio da Silva
Resumo: Nos sistemas multi-agentes, o controle é descentralizado quando a tomada de de- cisão é feita pelos agentes individualmente e não por uma unidade centralizada que processa os estados de todos os agentes. A principal diferença no processa- mento da informação/dados ao trabalhar com controle centralizado versus controle descentralizado, mais precisamente ao resolver o sistema dinâmico, é a ausência da matriz Laplaciana que apresenta as características de interconexão entre os agentes do sistema, com a ausência da mesma, o sistema não possui informações completas sobre o número de agentes e o modo de conexão entre eles. Visando contornar essa falta de informação, propõe-se o uso de formas que tenham suas características bem definidas (lados e ângulos) como os Polígonos Regulares. De- vido ao uso dessas figuras geométricas, a forma do sistema multi-agente é definida pela quantidade de agentes e pela distância desejada entre eles. Nessa metodo- logia não há necessidade de troca de informação entre os agentes, visto que cada agente trabalha apenas com as distâncias de seus vizinhos para a montagem da forma, sendo essas facilmente decompostas para o plano cartesiano. Para garantir a otimalidade e a adaptabilidade do sistema de controle, a atualização do ganho do controlador é obtida pelas abordagens de programação dinâmica heurística, que é executado em paralelo ao algoritmo principal proposto nessa tese. Essa metodologia é avaliada para uma formação de três e quatro agentes móveis.
Abstract: In multi-agent systems, control is decentralized when decision-making is done by individual agents and not by a centralized unit that processes the states of all agents. The main difference in information/data processing when working with centralized control versus decentralized control, more precisely when solving the dynamic system, is the absence of the Laplacian matrix that presents the char- acteristics of interconnection between the agents of the system, with its absence, the system does not have complete information about the number of agents and the connection mode between them. In order to overcome this lack of informa- tion, it is proposed to use shapes that have well-defined characteristics (sides and angles) such as Regular Polygons. Due to the use of these geometric figures, the shape of the multi-agent system is defined by the number of agents and the de- sired distance between them. In this methodology, there is no need to exchange information between the agents, since each agent works only with the distances of its neighbors for the assembly of the shape, which are easily decomposed to the Cartesian plane. To ensure the optimality and adaptability of the control sys- tem, the controller gain update is obtained by heuristic dynamic programming approaches, which is executed in parallel to the main algorithm proposed in this thesis. This methodology is evaluated for a formation of three and four mobile agents.
Palavras-chave: controle de formação;
controle descentralizado;
polígonos regulares;
Sistemas Multi-Agentes;
programação dinâmica adaptativa
fatoração QR.
decentralized control;
formation control;
multi-agent systems;
regular polygons;
adaptive dynamic programming;
QR factorization.
Área(s) do CNPq: Ciência da Computação
Ciências Exatas e da Terra
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: FERREIRA, Ernesto Franklin Marçal. Controle descentralizado para formação de sistemas multi-agente baseado em programação dinâmica adaptativa e polígonos regulares. 2022. 92 f. Tese ( Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/4213
Data de defesa: 19-May-2022
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