Coverage Path Planning For Minimizing Expected Time to Search For an Object With Continuous Sensing

要約

この論文では、理論的および実際的な関心の両方に関するいくつかの結果を紹介します。
まず、計算幾何学における古典的な芝刈り問題の拡張であるクォータ芝刈り問題を次のように提案します。適用範囲のクォータが与えられた場合、そのクォータを達成するための最短の芝刈りルートを計算します。
割当て芝刈り問題の定数因数近似を与えます。
次に、局所的で連続的な感覚情報を使用した幾何学的カバレッジ パス計画における予想される検出時間の最小化の問題を調査します。
擬似多項式実行時間による証明可能な誤差限界を備えた最初の近似アルゴリズムを提供します。
私たちのアイデアは、監視ルートの問題に関連する別の検索メカニズム、つまり可視性に基づく検索にも拡張されます。
最小限の予想時間でオブジェクトを見つけるためのシンプルだが効果的なヒューリスティックをいくつか使用して理論分析を補完し、それに基づいてシミュレーション結果を提供します。

要約(オリジナル)

In this paper, we present several results of both theoretical as well as practical interests. First, we propose the quota lawn mowing problem, an extension of the classic lawn mowing problem in computational geometry, as follows: given a quota of coverage, compute the shortest lawn mowing route to achieve said quota. We give constant-factor approximations for the quota lawn mowing problem. Second, we investigate the expected detection time minimization problem in geometric coverage path planning with local, continuous sensory information. We provide the first approximation algorithm with provable error bounds with pseudopolynomial running time. Our ideas also extend to another search mechanism, namely visibility-based search, which is related to the watchman route problem. We complement our theoretical analysis with some simple but effective heuristics for finding an object in minimum expected time, on which we provide simulation results.

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