Generación de comportamientos de enjambre en robots móviles a través del uso del aprendizaje por refuerzo. (2019)
En este trabajo se hace uso de técnicas de aprendizaje por refuerzo (Q-Learning) con el objetivo de entrenar un grupo de robots para generar comportamientos de enjambre. Se presentan dos posibles soluciones con diferentes enfoques. En la primera solución propuesta se establecen los estados del robot en función de la distancia de sus dos vecinos más cercanos. En la segunda solución propuesta se definen un radio de atracción y otro radio de repulsión, y los estados se establecen según la cantidad de vecinos dentro de cada uno de los radios divididos en los cuatro cuadrantes locales del robot. Para cada solución propuesta se definen las acciones del robot y se propone una política de premios y castigos. Cada robot se conecta con sus vecinos una vez que ha alcanzado una distancia prudente. Se hace uso de teoría de grafos para medir la conectividad del enjambre y saber si la topología del grafo que forma el enjambre al final de la simulación es conexo o no. En este trabajo se asume que la comunicación de cada agente con sus vecinos ya está resuelta. Se realizan varias pruebas en Matlab para cada una de las soluciones propuestas variando el número de robots del enjambre. Finalmente se prueba la segunda solución propuesta en V-rep usando robots cuadricópteros virtuales. Este documento está estructurado de la siguiente forma: En el capítulo 1 y 2 se define el problema y la justificación. El capítulo 3 y 4 contienen una revisión de trabajos relacionados con robótica de enjambre y se definen los objetivos del proyecto. En el capítulo 5 se presentan los conceptos teóricos necesarios utilizados en el desarrollo de este proyecto. En el capítulo 6 y 7 se muestra el diseño metodológico, la administración del proyecto, cronograma de actividades y presupuesto para el proyecto. En el capítulo 8 se muestra el trabajo previo a la realización de este proyecto usando lógica difusa. En el capítulo 9 y 10 se muestra el diseño del proyecto, el planteamiento de las soluciones propuestas, - las pruebas y resultados de las dos soluciones. Finalmente, las conclusiones se muestran en el capítulo 11.