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Potential Game Theoretic Approach to Power-Aware Mobile Sensor Coverage Problem Approche potentielle de la théorie des jeux pour résoudre le problème de couverture des capteurs mobiles sensibles à la puissance

Naoki HAYASHI, Toshimitsu USHIO, Takafumi KANAZAWA

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Résumé:

Cet article aborde une application de la théorie des jeux potentiels à un problème de couverture de capteurs mobiles sensibles à la puissance, où chaque capteur tente de maximiser une probabilité de détection de cible dans un espace de mission convexe. La probabilité de détection de cible dépend d'une tension de détection de chaque capteur mobile ainsi que de sa position actuelle. Même si une tension de détection plus élevée améliore la probabilité de détection de la cible, cela nécessite une consommation d'énergie plus élevée. Dans cet article, nous supposons que les capteurs mobiles ont différentes capacités de détection d'une cible et qu'ils peuvent modifier de manière adaptative les zones de détection en ajustant leurs tensions de détection. Nous considérons une fonction objective pour évaluer un compromis entre l'amélioration de la probabilité de détection de la cible et la réduction de la consommation électrique totale de tous les capteurs. Nous représentons une tension de détection et une position de chaque capteur mobile en utilisant une coordonnée barycentrique sur un espace stratégique étendu. Ensuite, le problème de couverture des capteurs peut être formulé comme un jeu potentiel dans lequel la fonction objectif consciente du pouvoir et les coordonnées barycentriques correspondent respectivement à une fonction potentielle et aux stratégies mixtes des joueurs. On sait que tous les maximiseurs locaux d’une fonction potentielle dans un jeu de potentiel sont des équilibres de dynamique de réplicateur. Sur la base de cette propriété de jeux potentiels, nous proposons un contrôle décentralisé pour le problème de couverture des capteurs sensibles à la puissance, de sorte que chaque capteur mobile trouve une position et une tension de détection localement optimales en mettant à jour ses coordonnées barycentriques à l'aide de la dynamique du réplicateur.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E94-A No.3 pp.929-936
Date de publication
2011/03/01
Publicisé
ISSN en ligne
1745-1337
DOI
10.1587/transfun.E94.A.929
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Systèmes et contrôle

Auteurs

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Table des matières