Route Design in Sheepdog System–Traveling Salesman Problem Formulation and Evolutionary Computation Solution–

要約

本研究では、牧羊犬と羊の特性を利用して群れを誘導する牧羊犬システムの誘導制御問題を考察する。
牧羊犬システムでは、少数の牧羊犬エージェントを用いて羊エージェントを目標値に導く戦略が必要であり、様々な手法が提案されている。
これまでの研究では羊の群れを確実に誘導するための誘導制御則が提案されているが、誘導に必要な牧羊犬の移動距離については考慮されていなかった。
そこで本研究では、巡回セールスマン問題と進化計算を用いて羊の群れを誘導するための効率的と思われるルートを設計する新しい誘導アルゴリズムを提案する。
得られた誘導ルートを用いて羊群を誘導制御できるか数値シミュレーションを行って確認した。
具体的には、提案手法により誘導失敗率と誘導距離の両方が低減されることを明らかにした。

要約(オリジナル)

In this study, we consider the guidance control problem of the sheepdog system, which involves the guidance of the flock using the characteristics of the sheepdog and sheep. Sheepdog systems require a strategy to guide sheep agents to a target value using a small number of sheepdog agents, and various methods have been proposed. Previous studies have proposed a guidance control law to guide a herd of sheep reliably, but the movement distance of a sheepdog required for guidance has not been considered. Therefore, in this study, we propose a novel guidance algorithm in which a supposedly efficient route for guiding a flock of sheep is designed via Traveling Salesman Problem and evolutionary computation. Numerical simulations were performed to confirm whether sheep flocks could be guided and controlled using the obtained guidance routes. We specifically revealed that the proposed method reduces both the guidance failure rate and the guidance distance.

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