Decentralizirani višeagentski sustav za interakciju sa zajednicom pčela zasnovanu na algoritmu konsenzusa : doktorski rad - Griparić, Karlo (K. Griparić ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2018)
Evolucijski optimirani procesi odlučivanja i koordinacije između jedinki mnogih bioloških vrsta dovode do njihovog efikasnog djelovanja u cilju preživljavanja i reprodukcije. Zbog univerzalnosti pojave kompleksnog ponašanja, istraživanje algoritama i modela ponašanja jedinki u biološkim zajednicama predstavlja veliki potencijal za primjenu u višeagentskim sustavima. U disertaciji je opisan mehatronički sustav za interakciju sa zajednicom pčela, sastavljen od umreženih statičkih senzorsko-aktuatorskih jedinica. Ciljevi razvijenoga višeagentskog sustava uključuju istraživanje reakcije pčela na tri vrste fizičkih stimulacija i izgradnju biohibridnoga kolektivnog sustava. Jedinice na temelju mjerenja stanja u zajednici pčela, koje se mogu slobodno gibati unutar eksperimentalne arene, autonomno generiraju različite uzorke stimulacija čime izazivaju određenu reakciju pčela. Koordinacija između jedinica, čiji je cilj izvršavanje zajedničkog zadatka, realizirana je korištenjem distribuiranog upravljanja. Implementiranjem konsenzus algoritma ostvarena je kooperacija između dvaju različitih vrsta kolektivnih sustava, gdje su pčele i višeagentski sustav u mogućnosti obaviti zajednički zadatak. Ostvareni rezultati prikazuju uspješnu kooperaciju i potencijal interakcije u budućim aplikacijama. Nadalje, kooperativno upravljanje višeagentskim sustavom zahtijeva postojanje komunikacijske mreže između agenata. Održavanje povezanosti komunikacijskog grafa osnovni je preduvjet uspješnog upravljanja decentraliziranim sustavom. U disertaciji je predložen algoritam decentraliziranog određivanja globalne povezanosti višeagentskog sustava u dinamičkoj topologiji korištenjem algoritma konsezusa zasnovanog na povjerenju. Na temelju određene mjere povezanosti grafa, definiranom algebarskom povezanosti, predložena je metoda upravljanja povezanosti primjenom modifiranog Albert-Barabási vjerojatnosnog modela kreiranja veza između agenata prema kojem agent s većim stupnjem ima veću vjerojatnost kreiranja nove veze. U sustavu s dinamičkom topologijom predložen je postupak uporabe više različitih komunikacijskih kanala u cilju postizanja bolje kvalitete komunikacije između agenata. Za osiguranje ispravnog rada algoritma upravljanja povezanosti također je definirana metoda promjene broja agenata koji djeluju u sustavu. Verifikacija rada predloženih algoritama i metoda određivanja i upravljanja povezanosti komunikacijskog grafa provedena je simulacijski za različiti broj agenata i topologije grafa. Ključne riječi: decentralizirani višeagentski sustav, interakcija sa zajednicom pčela, konsenzus algoritam, određivanje i upravljanje povezanošću višeagentskog sustava