Prehľad rozhodovacích teoretických prístupov pre robotické monitorovanie životného prostredia

Pôvodný názov:

A Survey of Decision-Theoretic Approaches for Robotic Environmental Monitoring

Obsah knihy:

Monitorovanie životného prostredia je kľúčovou oblasťou, ktorá zahŕňa rôzne aplikácie vrátane morského prieskumu, ochrany voľne žijúcich živočíchov, hodnotenia ekosystémov a monitorovania kvality ovzdušia. Zber presných a včasných údajov z neprístupných lokalít a náročných prostredí je nevyhnutný na pochopenie a riešenie environmentálnych problémov.

Roboty ponúkajú sľubné riešenie tým, že umožňujú zber údajov v bezprecedentnom časopriestorovom rozsahu. Spoliehanie sa výlučne na teleoperáciu je však nepraktické a obmedzuje účinnosť a efektívnosť monitorovania životného prostredia. Autonómia zohráva kľúčovú úlohu pri uvoľňovaní plného potenciálu robotov, pretože im umožňuje pracovať nezávisle a inteligentne v zložitých prostrediach.

Táto monografia sa zameriava na problémy rozhodovania na vysokej úrovni v autonómnych robotoch na monitorovanie životného prostredia. Rozhodovanie na vysokej úrovni zahŕňa strategické plánovanie a koordináciu s cieľom optimalizovať zber údajov.

Riešenie týchto problémov umožňuje robotom autonómne navigovať, skúmať a zbierať vedecké údaje v širokom spektre aplikácií monitorovania životného prostredia. Súčasťou monografie sú prezentácie pre rôzne prostredia, ako aj diskusia o využití týchto prezentácií na riešenie zaujímavých úloh, ako je učenie, lokalizácia a monitorovanie.

Na efektívnu realizáciu úloh sa používajú rozhodovacie optimalizačné algoritmy: (1) odkiaľ sa majú vykonať merania, (2) ktoré úlohy sa majú prideliť, (3) aké vzorky sa majú zbierať, (4) kedy sa majú zbierať vzorky, (5) ako sa má učiť prostredie a (6) s kým sa má komunikovať. V závere tejto práce sa uvádzajú výzvy a príležitosti v oblasti robotického monitorovania životného prostredia.