大規模ネットワークシステムの分散制御

近年，センサネットワークやスワームロボティクスなどの工学システムから電力システムや交通システムなどの社会インフラまで，様々な分野において大規模システムの制御が重要になっています．このようなシステムでは全体の状況を把握することが難しいため，これまでの制御理論とは異なるアプローチが必要とされます．近年，大規模システムを構成する多数の要素システムが互いの通信・センシングネットワークによって情報交換を行いながら，局所情報のみを用いて自律制御する「分散制御」という概念が注目されています．これによって，各要素システムの処理負荷がシステムの全体の規模には寄らない「スケーラブル」という特性，さらに，一部が故障してもシステム全体が機能する「フォールトトレランス」という特性が生まれます．本研究では，分散制御によってシステム全体で達成すべきタスクを実現するための「分散制御理論」を確立し，その応用に取り組んでいます．応用例としては，以下のようなものがあります．

  • 群ロボットのフォーメーション制御
  • センサネットワークによる広域計測
  • スマートグリッドの分散需給制御
  • 道路交通システムの分散制御



    • 図：群ロボットのフォーメーション制御


    図：スマートグリッドの分散需給制御

    ■キーワード

    大規模システム，ネットワークシステム，分散制御，分散最適化，群ロボット，センサネットワーク，スマートグリッド

    参考文献

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