Búsqueda y Rescate en un Entorno Laberíntico con Algoritmos de Hormiga y Dijkstra
Autores: Husain, Zainab; Al Zaabi, Amna; Hildmann, Hanno; Saffre, Fabrice; Ruta, Dymitr; Isakovic, A. F.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Búsqueda y Rescate en un Entorno Laberíntico con Algoritmos de Hormiga y Dijkstra
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Redes ad hoc
Agentes autónomos
Búsqueda y Rescate
Algoritmos de Hormigas
Algoritmo de Dijkstra
Modelo de toma de decisiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Con la creciente fiabilidad de las redes ad hoc modernas, es alentador analizar la posible participación de agentes ad hoc autónomos en situaciones críticas donde la intervención humana podría ser peligrosa. Uno de esos escenarios críticos es el esfuerzo de Búsqueda y Rescate en caso de un desastre, en el que el descubrimiento oportuno y el despliegue de ayuda son de suma importancia. Este documento demuestra la aplicabilidad de una técnica bioinspirada, a saber, los Algoritmos de Hormigas (AA), para optimizar el tiempo de búsqueda de una ruta o camino hacia una víctima atrapada, seguido de la aplicación del algoritmo de Dijkstra en la fase de rescate. La naturaleza exploratoria inherente de los AA se utiliza para un mapeo y cobertura más rápidos del espacio de búsqueda desconocido. Se implementan cuatro AA diferentes, con diferentes efectos de las feromonas en juego. Se encontró que un AA invertido, con feromonas repulsivas, era el más adecuado para esta aplicación en particular. Después de una considerable exploración, al descubrir a la víctima, los agentes autónomos facilitan aún más el proceso de rescate formando una red de relevo, utilizando los recursos ya desplegados. Por lo tanto, el documento discute un modelo de toma de decisiones detallado del enjambre, segmentado en dos fases principales que son responsables de la búsqueda y el rescate, respectivamente. Se analizan diferentes aspectos del rendimiento del enjambre de agentes en función de las dimensiones espaciales, la complejidad del espacio de búsqueda, el tamaño del grupo de búsqueda desplegado y la permeabilidad de señal de los obstáculos en el área.
Descripción
Con la creciente fiabilidad de las redes ad hoc modernas, es alentador analizar la posible participación de agentes ad hoc autónomos en situaciones críticas donde la intervención humana podría ser peligrosa. Uno de esos escenarios críticos es el esfuerzo de Búsqueda y Rescate en caso de un desastre, en el que el descubrimiento oportuno y el despliegue de ayuda son de suma importancia. Este documento demuestra la aplicabilidad de una técnica bioinspirada, a saber, los Algoritmos de Hormigas (AA), para optimizar el tiempo de búsqueda de una ruta o camino hacia una víctima atrapada, seguido de la aplicación del algoritmo de Dijkstra en la fase de rescate. La naturaleza exploratoria inherente de los AA se utiliza para un mapeo y cobertura más rápidos del espacio de búsqueda desconocido. Se implementan cuatro AA diferentes, con diferentes efectos de las feromonas en juego. Se encontró que un AA invertido, con feromonas repulsivas, era el más adecuado para esta aplicación en particular. Después de una considerable exploración, al descubrir a la víctima, los agentes autónomos facilitan aún más el proceso de rescate formando una red de relevo, utilizando los recursos ya desplegados. Por lo tanto, el documento discute un modelo de toma de decisiones detallado del enjambre, segmentado en dos fases principales que son responsables de la búsqueda y el rescate, respectivamente. Se analizan diferentes aspectos del rendimiento del enjambre de agentes en función de las dimensiones espaciales, la complejidad del espacio de búsqueda, el tamaño del grupo de búsqueda desplegado y la permeabilidad de señal de los obstáculos en el área.