Fault tolerant deployment, search and task cooperative control of robot/sensor networks
Robot/algılayıcı ağlarında hata toleransı yüksek konuşlandırma, arama ve kooperatif iş yapma denetimi
- Tez No: 166900
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMET ERKMEN, PROF. DR. AYDAN ERKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Robot/sensör ağlan, davranış tabanlı robotic, pazar tabanlı açık artırma, katmanlı melez kontrol, Robot/sensor network, behavior based robotics, market based auction method, layered-hybrid control
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Öz ROBOT/ALGILAYICI AĞLARINDA HATA TOLERANSI YÜKSEK KONUŞLANDIRMA, ARAMA VE KOOPERATİF İŞ YAPMA DENETİMİ Akın, Berkant Yüksek Lisans, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. İsmet Erkmen Yardımcı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Aydan Erkmen Eylül 2005, 182 sayfa Bu tez dağınık, robot / sensör ağlan için etkin, hata toleransı yüksek ve çok çözünürlüklü mimari tasarımını içermektedir. Gösterim amacı için etkin, 3 boyutlu çevre modeli kullanan bir benzetim ortamı geliştirilmiştir. Ağdaki robotlar otonom ve birlikte görev yapabilecek yetenektedirler. Ayrıca robotlar sadece bir tür basit sensörlerle donatılmıştır. Kontrol mimarisi olarak katmanlı-melez bir yapı geliştirilmiştir. Melez yapı hiyerarşik-öncelik tabanlı (subsumption) ve motor yaklaşımlı (schema) mimarilerinin birlikte kullanılmasından oluşmaktadır. Hiyerarşik-öncelik tabanlı mimarinin davranış koordinasyonuna ilişkin dezavantajlarım aşmak için farklı ya da aynı katmadaki davranışlar, değerlendirici denilen yeni bir birimle koordine edilmiştir. Farklı katmanların koordinasyonu ise kooperatif bir şekilde yapılmaktadır. Benzetimci kullanılarak, önerilen kontrolmimarisi bir çok kapsamlı deneye tâbi tutulmuştur. Konuşlandırma, arama, davranışlar bir çok durum için test edilmiştir. Benzetim sonuçlan, bazı önemli parametrelerin, örneğin hedef yakalama süresi, enerji tüketimi, haberleşme menzili, optimum değerlerinin bulunabileceğini göstermiştir. Bunun için tek koşul, ortam hakkında bazı yaklaşık verilerin bilinmesidir. Robotlar, görevleri belirli bir görev paylaşımı algoritmasına göre çözerler. Görev paylaşım yöntemi olarak dağınık problem çözmeye izin veren pazar tabak açık artırma algoritması kullanılmıştır. Robot uygunluk hesabı tamamen farklı bir metoda göre yapılmaktadır. Adil görev dağılımı ve hata toleransı artırımı için 6 değişik uygunluk fonksiyonu geliştirilmiştir. Bu fonksiyonlar, basan ve hata durumlarını oldukça yalın bir formda ifade etmektedirler. Geliştirilen uygunluk fonksiyonları, şu an pazar tabanlı açık artırma metodunda kullanılan uygunluk fonksiyonuna göre 2 kat daha adil görev dağılımı sağlamaktadır. Sistemin hata toleransı da hata durumları için ayrılan uygunluk fonksiyonları kullanımıyla artırılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT FAULT TOLERANT DEPLOYMENT, SEARCH AND TASK COOPERATIVE CONTROL OF ROBOT/SENSOR NETWORKS Akin, Berkant M.S., Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ismet Erkmen Co-Supervisor: Prof. Dr. Aydan Erkmen September 2005, 182 pages This thesis focuses on developing of a distributed, efficient and fault tolerant multiresolutional architecture for sensor networks. For demonstrative purpose, a powerful simulation environment using 3D environment model has been developed. The robot network is composed of autonomous robots capable of working cooperatively equipped with single typed simple sensor. The developed layered control architecture is hybrid including both subsumption and motor schema control strategies. In this proposed control method, behaviors in different or in same layer are coordinated with an evaluator unit that overcomes the difficulties of subsumption based architectures in terms of behavioral coordination. The final coordination between these layers is achieved cooperatively. We performed many simulation experiments to test robot deployment, search and task execution. It is shown that some important parameters such as target reaching time, energy consumption, and IVcommunication range can be optimized if an approximate prior information about the environment is known. Robots executes task based on a task allocation algorithm. Market based auction method is used as a task allocation algorithm with completely different robot fitness evaluation method allowing a distributive problem solving. Six non-linear fitness functions are developed to increase the fairness, and fault tolerance of task allocation. These functions have been tested to represent the successes and failures of robots in a compact form. Performance analyses test results have shown that fairness increases two times more in task allocation when these fitness functions are used, compared to the results existing fitness evaluation methods used in the market based auction algorithms. Moreover, fault tolerance is increased by using fitness functions devoted to failure conditions.
Benzer Tezler
- A Reliable and fault tolerant approach for group efiting
Başlık çevirisi yok
TAYLAN YEMLİHA
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiPROF. DR. AYTAÇ KILIÇASLAN
- Hata toleranslı yönlendirme algoritmalarının uygulanması
Application of fault tolerance routing algorithms
AYŞE BELMA ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiUluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF.DR. KAYHAN ERCİYEŞ
- Dağıtık gerçek zamanlı sistemler için hiyerarşik hata toleranslı halka protokolü ve grup iletişimi özellikleri
A Hierarchical fault tolerant ring protocol for distributed real time systems and group communication specifications
HASAN ERİNÇ SAYIT
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiUluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. E. TURHAN TUNALI
- Dağıtık ve gerçek sistemler için hiyerarşik hata toleranslı sistemlerde halka protokolü ve başarım çalışması
A Hierarchical fault tolerant ring protocol for distributed real-time systems and its performance study
MEHMET BURAK AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiUluslararası Bilgisayar Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. TURHAN TUNALI
- Cost-effective fault tolerant routing in networks on chips
Yongalarda maliyeti uygun hataya dayanıklı yönlendirme ağı
VENERA ADANOVA
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ALİ HİKMET DOĞRU