Multi-Robot Coordination Induced in Hazardous Environments through an Adversarial Graph-Traversal Game

要約

この論文では、軍事およびセキュリティ用途など、敵が存在する危険な環境を移動するロボットへの応用を伴う、グラフ走査問題のゲーム理論的定式化を紹介します。
ロボットの青いチームは時間変化するグラフでモデル化された環境内を移動し、最小限のコストで何らかの目標を達成しようとしますが、赤いチームはコストを最大化するためにグラフの変化を制御します。
この問題は確率ゲームとして定式化されるため、ナッシュ均衡戦略を数値的に計算できます。
ゲームの価値には限界が設けられており、元の問題が解決されることが保証されています。
数値シミュレーションは、この方法の結果と有効性を実証し、特に両方のプレイヤーにとってアクションを混合する利点と、青いロボットが危険なエッジを通過するために分割および/または同期する有益な調整された動作を示しています。

要約(オリジナル)

This paper presents a game theoretic formulation of a graph traversal problem, with applications to robots moving through hazardous environments in the presence of an adversary, as in military and security applications. The blue team of robots moves in an environment modeled by a time-varying graph, attempting to reach some goal with minimum cost, while the red team controls how the graph changes to maximize the cost. The problem is formulated as a stochastic game, so that Nash equilibrium strategies can be computed numerically. Bounds are provided for the game value, with a guarantee that it solves the original problem. Numerical simulations demonstrate the results and the effectiveness of this method, particularly showing the benefit of mixing actions for both players, as well as beneficial coordinated behavior, where blue robots split up and/or synchronize to traverse risky edges.

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