Task Allocation in Foraging Robot Swarms:The Role of Information Sharing

Autonomous task allocation is a desirable feature of robot swarms that collect and deliver items in scenarios where congestion, caused by accumulated items or robots, can temporarily interfere with swarm behaviour. In such settings, self-regulation of workforce can prevent unnecessary energy consumption. We explore two types of self-regulation: non-social, where robots become idle upon experiencing congestion, and social, where robots broadcast information about congestion to their team mates in order to socially inhibit foraging. We show that while both types of self-regulation can lead to improved energy efficiency and increase the amount of resource collected, the speed with which information about congestion flows through a swarm affects the scalability of these algorithms

HI3: una aproximación integrada a la construcción de sistemas de inteligencia ambiental

[Resumen] El objetivo de la Inteligencia Ambiental (IAm) es mejorar la calidad de vida de las personas a través de la integración transparente de tecnologías en sus entornos. Dentro de la IAm, este trabajo se centra en facilitar el desarrollo de sistemas de IAm ubicuos y capaces de adaptarse dinámicamente a las características de distintos escenarios, poniendo énfasis en la adaptación a las necesidades de los usuarios y en la adaptación al entorno físico. Los entornos de IAm son altamente heterogéneos y abiertos. Esta diversidad hace que resulte muy difícil anticipar todas las condiciones en las que un sistema va a operar, complicando el desarrollo de aplicaciones capaces de adaptarse a distintos contextos. Esta tesis aborda el proceso de construcción de sistemas de IAm desde una aproximación integrada y uniforme. Para ello, se propone un modelo conceptual y una arquitectura software que faciliten el desarrollo de aplicaciones de IAm aislando al desarrollador de la heterogeneidad de tecnologías y recursos que pueden estar presentes en estos entornos. Además, también se proporciona una implementación de la arquitectura que posibilita la creación de sistemas de IAm adaptables en base a la colaboración entre componentes interoperables.[Resumo] O obxectivo da Intelixencia Ambiental (IAm) é mellorar a calidade de vida das persoas a través da integración transparente de tecnoloxías nas súas contornas. Dentro da IAm, esta tese céntrase en facilitar o desenvolvemento de sistemas de IAm ubicuos e capaces de adaptarse dinámicamente ás características de distintos escenarios, poñendo énfases na adaptación ás necesidades dos usuarios e na adaptación á contorna física. As contornas de IAm son altamente heteroxéneas e abertas. Esta diversidade fai que resulte moi difícil anticipar todas as condicións nas que un sistema vai operar, complicando o desenvolvemento de aplicacións capaces de adaptarse a distintos contextos. Esta tese aborda o proceso de construción de sistemas de IAm desde unha aproximación integrada e uniforme. Para iso, proponse un modelo conceptual e unha arquitectura software que faciliten o desenvolvemento de aplicacións de IAm illando ao desenvolvedor de software da heteroxeneidade de tecnoloxías e recursos que poden estar presentes nestas contornas. Ademais, tamén se proporciona unha implementación da arquitectura que posibilita a creación de sistemas de IAm adaptables en base á colaboración entre compoñentes interoperables.[Abstract] Ambient Intelligence (AmI) is about systems that assist people to improve their quality of life through the seamless integration of technologies in their environments. This work is focused on facilitating the development of ubiquitous AmI systems that are able to dynamically adapt to the characteristics of different scenarios, emphasizing the adaptation to the user needs and the physical environment. AmI environments are open and highly heterogeneous. This diversity makes it very difficult to anticipate all the conditions under which a system will operate, complicating the development of applications that can adapt to different contexts. This thesis deals with the construction process of AmI systems from an integrated and uniform approach. For this purpose, a conceptual model and a software architecture that facilitates the development of AmI applications, isolating the developer from the heterogeneous technologies and resources that may be present in these environments, are proposed. In addition, an implementation of the architecture that enables the creation of adaptable AmI systems based on the collaboration between interoperable components is also provided