<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.17.94-101</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-256</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ROBOTIC SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Псевдоаналоговая коммуникация в группе роботов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Pseudo-Analog Communication in Robot Groups</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Карпова</surname><given-names>И. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Karpova</surname><given-names>I. P.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">karpova_ip@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"; Московский физико-технический институт</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Research University Higher School of Economics; Moscow Institute of Physics and Technology</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>17</volume><issue>2</issue><fpage>94</fpage><lpage>101</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/256">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/256</self-uri><abstract><p>Обсуждается возможность представления сообщений, которыми обмениваются роботы в группе, с помощью нечетких (псевдоаналоговых) сигналов. Рассматриваются вопросы физической организации каналов связи, предлагается передачу сигналов эмулировать посредством дискретного ИК канала. Обосновывается подход к интерпретации получаемых сообщений на основе упорядоченности сообщений и реакций на них. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, подтверждающие эффективность предложенного подхода.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>This paper discusses local communication issues in a group of homogeneous robots for the purpose of decentralizing group management. A short review is presented of existing research in this area, which is mainly devoted to solutions for individual problems in the field. The possibility is considered to program the messages robots exchange within a group as fuzzy (pseudo-analog). There are comparisons with the natural world, where the social behavior of animals is negotiated with non-distinct messages in a continuous pattern. Issues regarding the physical aspects of organizing communication channels are considered. Robots that are used in group robotics have limited sensor and computing functions, but they should nonetheless be able to orient themselves relevant to one another to coordinate their common actions. Accordingly, the idea is proposed to emulate signal transmissions using a discrete IR-channel. The paper defends the grounds for interpreting received messages based on their sequence and the reactions they produce. The results of computer experiments that model the problem of individualized minds in robots are presented. The results of the computer experiments show that the use of fuzzy messages make robot behavior more variable, and allows the group to function more stably while consuming less energy for movement. These results prove that the proposed method is indeed viable, and also that message comprehension and the reliability of communication channels increases when fuzzy (pseudo-analog) messages are used.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>групповая робототехника</kwd><kwd>коммуникация в группе роботов</kwd><kwd>нечеткие сигналы</kwd><kwd>моделирование социального поведения</kwd><kwd>swarm robotics</kwd><kwd>communication in a group of robots</kwd><kwd>fuzzy signals</kwd><kwd>social behavior simulation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yogeswaran M., Ponnambalam S. G. An Extensive Review of Research in Swarm Robotics // 2009 World Congress on Nature and Biologically Inspired Computing, NABIC. 2009. Р. 140-145.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yogeswaran M., Ponnambalam S. G. An Extensive Review of Research in Swarm Robotics // 2009 World Congress on Nature and Biologically Inspired Computing, NABIC. 2009. Р. 140-145.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юревич Е. И. О проблеме группового управления роботами. Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 2. С. 9-13.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Юревич Е. И. О проблеме группового управления роботами. Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 2. С. 9-13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каляев И. А., Гайдук А. Р., Капустян С. Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. М.: Физматлит, 2009. 279 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Каляев И. А., Гайдук А. Р., Капустян С. Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. М.: Физматлит, 2009. 279 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shi Z., Tu J., Zhang Q., Liu L., Wei J. A survey of swarm robotics system // 3rd International Conference on Swarm Intelligence, ICSI 2012; Shenzhen; China. 2012. Vol. 7331 LNCS, Iss. PART 1. Р. 564-572.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shi Z., Tu J., Zhang Q., Liu L., Wei J. A survey of swarm robotics system // 3rd International Conference on Swarm Intelligence, ICSI 2012; Shenzhen; China. 2012. Vol. 7331 LNCS, Iss. PART 1. Р. 564-572.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карпов В. Э. Знак-ориентированный механизм локального взаимодействия между роботами // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте. Сб. науч. тр. VIII Междунар. науч.-техн. конф. (Коломна, 18-20 мая 2015 г.). 2015. Т. 2. С. 504-514. - 388 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Карпов В. Э. Знак-ориентированный механизм локального взаимодействия между роботами // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте. Сб. науч. тр. VIII Междунар. науч.-техн. конф. (Коломна, 18-20 мая 2015 г.). 2015. Т. 2. С. 504-514. - 388 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Панов Е. Н. Методологические проблемы в изучении коммуникации и социального поведения животных // Проблемы этологии наземных позвоночных. Итоги науки и техники. Сер. "Зоология позвоночных". М.: ВИНИТИ. 1983. Т. 12. С. 5-70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Панов Е. Н. Методологические проблемы в изучении коммуникации и социального поведения животных // Проблемы этологии наземных позвоночных. Итоги науки и техники. Сер. "Зоология позвоночных". М.: ВИНИТИ. 1983. Т. 12. С. 5-70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Серебрякова Т. А. Зоопсихология и сравнительная психология. Новгород: ВГИПУ, 2011. 328 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Серебрякова Т. А. Зоопсихология и сравнительная психология. Новгород: ВГИПУ, 2011. 328 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Панов Е. Н. Понятие "сигнал" в аспекте коммуникации животных. О чем речь? // Этология и зоопсихология. 2012. № 2 (6). С. 1-35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Панов Е. Н. Понятие "сигнал" в аспекте коммуникации животных. О чем речь? // Этология и зоопсихология. 2012. № 2 (6). С. 1-35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Beer C. G. Multiple function and gull disp1ays // Function and evolution of behaviour. Oxford: Clarendon Press, 1975. Р. 16-64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Beer C. G. Multiple function and gull disp1ays // Function and evolution of behaviour. Oxford: Clarendon Press, 1975. Р. 16-64.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ren X.-Р., Cai Z.-X., Chen A.-B. Current research in multi-mobile robots communication system (Review) // Control and Decision. 2010. Vol. 25, Iss. 3. Р. 327-332.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ren X.-Р., Cai Z.-X., Chen A.-B. Current research in multi-mobile robots communication system (Review) // Control and Decision. 2010. Vol. 25, Iss. 3. Р. 327-332.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kornienko S., Kornienko S. IR-based communication and perception in microrobotic swarms // Ризе of the 7th Workshop on Collective &amp; Swarm Robotics, 18 November, University of Stuttgart, Germany. 2010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kornienko S., Kornienko S. IR-based communication and perception in microrobotic swarms // Ризе of the 7th Workshop on Collective &amp; Swarm Robotics, 18 November, University of Stuttgart, Germany. 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Agent Communication Language: Р. 2. FIPA 97 Specification. URL: http://www.fipa.org/specs/fipa00018/OC00018.pdf, дата обращения: 30.09.2015.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Agent Communication Language: Р. 2. FIPA 97 Specification. URL: http://www.fipa.org/specs/fipa00018/OC00018.pdf, дата обращения: 30.09.2015.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Anders Lyhne Christensen, Rehan O'Grady, Marco Dorigo. SWARMORPH-script: a language for arbitrary morphology generation in self-assembling robots // Swarm Intell. 2008. N. 2. P. 143-165. DOI 10.1007/s11721-008-0012-6.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anders Lyhne Christensen, Rehan O'Grady, Marco Dorigo. SWARMORPH-script: a language for arbitrary morphology generation in self-assembling robots // Swarm Intell. 2008. N. 2. P. 143-165. DOI 10.1007/s11721-008-0012-6.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gao Z., Yan G., Ding G., Huang H. Research of communication mechanism of the multi-agent in multi-agent robot systems // High Technology Letters. 2002. Vol. 8, Iss. 1, Р. 67-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gao Z., Yan G., Ding G., Huang H. Research of communication mechanism of the multi-agent in multi-agent robot systems // High Technology Letters. 2002. Vol. 8, Iss. 1, Р. 67-71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pa1 A., Tiwari R., Shukla A. Multi-Robot Exploration in Wireless Environments // Cognitive Computation. 2012. Vol. 4, Iss. 4. Р. 526-542.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pa1 A., Tiwari R., Shukla A. Multi-Robot Exploration in Wireless Environments // Cognitive Computation. 2012. Vol. 4, Iss. 4. Р. 526-542.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фридман B. C. Расшифровка "языка животных": идеи, проблемы, перспективы. URL: http://ethology.ru/library/?id=304, дата обращения: 30.09.2015.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Фридман B. C. Расшифровка "языка животных": идеи, проблемы, перспективы. URL: http://ethology.ru/library/?id=304, дата обращения: 30.09.2015.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cheney D. L., Seyfarth R. M. How Monkeys See the World: Inside the Mind of Another Species. Chicago: University of Chicago Press, 1990.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cheney D. L., Seyfarth R. M. How Monkeys See the World: Inside the Mind of Another Species. Chicago: University of Chicago Press, 1990.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Slabbekoorn H., Peet M. Birds sing at a higher pitch in urban noise // Nature. 2003. Vol. 424. Р. 267.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Slabbekoorn H., Peet M. Birds sing at a higher pitch in urban noise // Nature. 2003. Vol. 424. Р. 267.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карпов В. Э. Частные механизмы лидерства и самосознания в групповой робототехнике // XIII нац. конф. по искусственному интеллекту с междунар. участием КИИ-2012 (16-20 октября 2012 г., Белгород). Тр. конф. Т. 3. Изд-во БГТУ, 2012. С. 275-283.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Карпов В. Э. Частные механизмы лидерства и самосознания в групповой робототехнике // XIII нац. конф. по искусственному интеллекту с междунар. участием КИИ-2012 (16-20 октября 2012 г., Белгород). Тр. конф. Т. 3. Изд-во БГТУ, 2012. С. 275-283.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Beinhofer M., Muller J., Burgard W. Effective landmark placement for accurate and reliable mobile robot navigation // Robotics and Autonomous Systems. 2013. Vol. 61, Iss. 10. P. 1060-1069.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Beinhofer M., Muller J., Burgard W. Effective landmark placement for accurate and reliable mobile robot navigation // Robotics and Autonomous Systems. 2013. Vol. 61, Iss. 10. P. 1060-1069.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jung C., Chung W. Calibration of kinematic parameters for two wheel differential mobile robots by using experimental heading errors // International Journal of Advanced Robotic Systems. 2011. Vol. 8, Iss. 6. Р. 134-142.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jung C., Chung W. Calibration of kinematic parameters for two wheel differential mobile robots by using experimental heading errors // International Journal of Advanced Robotic Systems. 2011. Vol. 8, Iss. 6. Р. 134-142.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Swarm Communication. Jasmine: swarm robot platform. URL: http://www.swarmrobot.org/Communication.html, дата обращения: 30.09.2015.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Swarm Communication. Jasmine: swarm robot platform. URL: http://www.swarmrobot.org/Communication.html, дата обращения: 30.09.2015.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Павловский В. Е., Кирков А. Ю. Тональная мультичастотная акустическая коммуникация роботов // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2013. № 102. 32 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Павловский В. Е., Кирков А. Ю. Тональная мультичастотная акустическая коммуникация роботов // Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2013. № 102. 32 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
