Distribución espacial de agentes autónomos basada en la teoría de forrajeo para aplicaciones de vigilancia y monitoreo

Abstract

Se presenta el modelo de un sistema multi-agente para llevar a cabo tareas de vigilancia en un terreno desconocido, en el cual un equipo de agentes autónomos, a partir de reglas simples, se distribuye en el terreno de tal manera que no existan porciones o áreas del mismo que no estén siendo monitoreadas o vigiladas. Este modelo se aplica a la exploración de un cultivo virtual de plantas, al que inicialmente se afecta con un algoritmo de difusión de un hongo fitopatógeno. Mediante simulaciones se puede observar el desempeño del equipo de agentes, teniendo en cuenta la dispersión en distintos tamaños del cultivo simulado y la cantidad de objetivos de búsqueda encontrados (plantas infectadas por el hongo fitopatógeno). Finalmente, de acuerdo con las simulaciones realizadas, se puede concluir que bajo reglas simples, optimizadas −a partir de la quimiotaxis de las bacterias− y con un grado de cooperación dado por su estado, emerge una distribución de los agentes en la que cada uno explora una región del terreno según el tamaño y la cantidad de agentes en el mismo.

In order to mitigate the plant diseases caused by fungal pathogens, this work presents the design of a control strategy based on a multi-agent system supported by data clustering techniques and computational geometry. Initially, the problem lies in monitoring a crop to give a report on the status of the plants for a disease caused by a fungus is concerned. This procedure is performed by a simulated agents representing rovers, which, from simple rules based on bacterial chemotaxis, are responsible for surveying the whole field. With the information provided by these explorers agents, performing a clustering of most infected areas, then performing a virtual division of the land through a Voronoi diagram to create different regions where each one will correspond a number of agents to eradicate the disease, these agents responsible for mitigating disease represent sprayers robots, as these agents are distributed in the infected areas is based on the ideal free distribution with which is achieved that the number of robots of each area according to the size of that region and thus more quickly to eradicate the disease that affects the crop