The criterion for feature informativeness estimation in multi robot teams control

Abstract

EN: Context. The task of automation of feature set informativeness estimation process in multi robot teams control is solved. The object of the research is the process of multi robot teams control. The subject of the research is the criterion of feature set informativeness estimation. Objective. The research objective is to develop the criterion for feature set informativeness estimation in multi robot teams control. Method. The criterion for feature set informativeness estimation is proposed. The developed criterion is based on the idea that feature set informativeness is computed according to values of the prior probabilitіes of finding features in the descriptions of the environment states. The use of the proposed criterion allows to efficiently solve the problem of feature set informativeness estimation, leading to effective solution of the multi robots control task. The developed criterion is based on the maximizing mutual information criterion and can be applicable when measurements are interdepended and environment has a variable number of states. The criterion doesn’t require to construct models based on the estimated feature combinations, in such a way considerably reducing time and computing costs for multi robot teams control. Application of the proposed criterion for feature set informativeness estimation allows to make a decision how much a new observation will increase the certainty of the robots’ beliefs about the environment state which is observed. Results. The software which implements the proposed criterion for feature set informativeness estimation and allows to manage multi robot teams has been developed. Conclusions. The conducted experiments have confirmed operability of the proposed criterion for feature set informativeness estimation and allow to recommend it for multi robot teams control in practice. The prospects for further researches may include the modification of the known multi robot teams control methods and the development of new ones based on the proposed criterion for feature set informativeness estimation. UK: Актуальність. Вирішено задачу автоматизації процесу оцінювання інформативності ознак при управлінні групою роботів. Об’єкт дослідження – управління групою роботів. Предмет дослідження – критерій оцінювання інформативності ознак. Мета роботи полягає в розробці критерію оцінювання інформативності ознак при управлінні групою роботів. Метод. Запропоновано критерій оцінювання інформативності ознак. Розроблений критерій передбачає визначення інформативності набору ознак на основі значень апріорних ймовірностей знаходження ознак в описах станів навколишнього середовища. Використання запропонованого критерію дозволяє ефективно вирішувати завдання щодо оцінювання інформативності ознак. Це надає змогу приймати ефективні рішення при управлінні групою роботів. Розроблений критерій базується на критерії максимальної кількості інформації та може бути застосований в ситуаціях, коли отриманні вимірювання не є незалежними, а навколишнє середовище має змінну кількість станів. Запропонований критерій не вимагає побудови моделей на основі оцінюваних комбінацій ознак, що істотно знижує часові та обчислювальні витрати при управлінні групою роботів. Використання запропонованого критерію для оцінювання інформативності набору ознак дозволяє приймати рішення наскільки нове спостереження збільшить обізнаність роботів щодо стану досліджуваного навколишнього середовища. Результати. Розроблено програмне забезпечення, що реалізує запропонований критерій оцінювання інформативності ознак та дозволяє управляти групою роботів. Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого критерію оцінювання інформативності ознак і дозволяють рекомендувати його для використання на практиці при управління групою роботів. Перспективи подальших досліджень можуть полягати в модифікації існуючих і розробці нових методів управління групою роботів на основі запропонованого критерію оцінювання інформативності ознак.