狼群の労働分担モデルに基づく無人航空機群のための動的タスク割り当て方法

無人航空機（UAV）群の動的タスク割り当て問題は、動的な不確実性、高い非線形性、そして多峰性を特徴とし、タスク割り当ての分野においてますます重要な焦点および課題となっています。本研究では、狼群に見られる労働分担からインスピレーションを得て、「個体-個体」、「個体-環境」、および「群れ-環境」の混合インタラクションモードを調査します。私たちは、個体の民主的選択と中央集権的な群れの意思決定に基づく同盟形成のメカニズムを設計し、労働分担モデルと同盟形成の概念を統合しています。さらに、狼群の同盟フレームワークに合わせたボトムアップの労働分担アプローチを組み込んだ民主的中央集権モデル（DCM）を提案します。このモデルは、UAV群の動的タスク割り当てに巧みに適応し、「個体の循環競争と全体の協調的意思決定」の戦略を採用します。私たちは、DCMを用いたシミュレーション実験を、動的操作に割り当てられたUAV群の動的割り当て問題に対処する三つの現代的な先進手法と比較します。その結果、私たちのモデルがUAV群の動的割り当てを効率的に調整できることが確認され、かなりの動的適応性、協力効率、および堅牢性を示しました。