K-INFO
HU
EN
Belépés

Multiágensű rendszerek irányítása

Multiagent Control Systems
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Multiágensű rendszerek irányítása
Multiagent Control Systems
Tantárgykód BMEVIIIMA14
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 1 0
jelleg (kapcsolt/önálló) — kapcsolt —
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa vizsga
Tantárgy kreditértéke 4
Tantárgyfelelős
DR. Harmati István
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Irányítástechnika és Informatika Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala edu.iit.bme.hu (regisztráció szükséges)
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege —
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1. hét: Multiágensű rendszerek definíciója, dekomponált irányítási architektúrája. A kapcsolódó multikritériumú feladatokkal való kapcsolat. Lehetséges megközelítési módszerek a feladat megoldására.

2. hét: Játékelmélet alapjai.  Véges, végtelen, nulla összegű, nem nulla összegű, statikus, dinamikus játékok definíciója, felépítése. Az egyensúlyi pont és az egyensúlyi stratégiák számítása tiszta stratégiákban normál alakban adott játék esetén. Alkalmazás multiágensű robotrendszerre.

3. hét: Normál alakban adott véges nulla összegű játék egyensúlyi stratégiái kevert stratégiákban. A játék reprezentációja normál és extenzív alakban. A biztonsági stratégiák és Nash stratégiák közötti összefüggések.  A lineáris programozással vett kapcsolat.

4. hét: Extenzív alakban adott multiágensű robotrendszer által generált véges nem nulla összegű játék egyensúlyi stratégiáinak számítása tiszta, kevert és viselkedési stratégiákban. 

5. hét: A létraszerűen egymásba ágyazott és alárendelt nem nulla összegű játék fogalma, alkalmazása robotikai feladatokra.

6. hét: A hierarchikus egyensúly számítása multiágensű rendszerekben. A Stackelberg egyensúly számítása nem nulla összegű játékokban. 

 7. hét: Multiágensű robotrendszerek által generált végtelen nemnulla összegű statikus játékok kezelése. Az optimális reakciós görbék meghatározása. Stabil és robusztus egyensúly fogalma. A konkurens, nem konkurens és patthelyzetet generáló szituációk.

8. hét: Multiágensű robotrendszer mozgástervezése játékelméleti eszközökkel - Párhuzamos küldetések megoldása közös munkatérben: Definíciók, minimális tört stratégiák,  pályatervezés fix útvonalak mentén.

9: hét: Multiágensű robotrendszer mozgástervezése játékelméleti eszközökkel - Párhuzamos küldetések megoldása közös munkatérben: Pályatervezés független térképek alapján, korlátozás nélküli pályatervezés.

10. hét: Az optimális irányításelmélet, mint egyszemélyes játék. A loop modell végtelen játékok leírására. A gyakorlatban használt információs struktúrák ismertetése. Az optimalitás elve. A Hamilton-Jacobi-Bellman egyenlet diszkrét és folytonos időben, illetve a zárt köri egyensúlyi stratégiákkal vett kapcsolata.

 11. hét: A Pontryagin féle minimum elv illetve nyílt köri egyensúlyi stratégiákkal vett kapcsolata. Gyengén és erősen időkonzisztens megoldások. Alkalmazások. A Pontryagin féle minimum elv és a Hamilton-Jacobi-Bellman egyenlet alkalmazása multiágensú rendszerekben, folytonos környezetben. Az optimális irányításelmélet eredményeinek kiterjesztése. 

12. hét: Ütközéselkerülési stratégiák, forgalomoptimalizálás. Intelligens földi/vízi/légi járművek forgalomirányítása, ütközéselkerülési stratégiák, erőforrás optimalizálás. Randevú problémák definíciója, lehetséges megoldási módszerei. Pályatervezési algoritmusok a randevúk meghatározásához.

13. hét: Formáció irányítási módszerek. Mobilis robotok, földi, vízi és légi járművek formációba rendezése. Területbiztosítási, területfoglalási, feltérképezési stratégiák robotcsapattal.  

 

14. hét: Egy-egy és egy-több, több-több ágensből álló csapatok közötti menekülő-üldöző játékok. A játékelmélet és mesterséges intelligencia módszerek alkalmazhatósága. Megerősítéses tanulás a multiágensű rendszerek irányításában. Isaac-egyenlet, célpontkijelölő és optimális erőforrás megosztó algoritmusok, robotfoci stratégiák: Multiágensű rendszerek tanulása, heurisztikus módszerek.

A tantárgy összefoglalja a korszerű kooperáló multiágensű rendszereken alapuló robotrendszerek jellemzőit, tárgyalja a konfliktussal terhelt környezetben a megvalósítandó cél által generált irányításelméleti problémákat és az optimális viselkedés megvalósításához szükséges döntéshozatal elméleti alapjait. A tantárgy ezen kívül bemutatja az ágensek hatékonyságát növelő csapatszervezés és formációban történő irányításának néhány korszerű megközelítését, valamint az ilyen rendszerek tervezésénél alkalmazható informatikai módszereket.  A tantárgyat sikeresen abszolváló hallgatók közre tudnak működni multiágens robotrendszerek és mobilis robotok számítógépes irányító és navigációs rendszereinek tervezésében, a működéshez szükséges algoritmusok kifejlesztésében és megvalósításában.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A tárgy előadásból és az előadás anyagát illusztráló gyakorlatokból áll.

Tanulástámogató anyagok

Online források
[1] Elektronikus anyagok a tanszék oktatási portálján (regisztráció szükséges ); edu.iit.bme.hu; [2]  T. Basar, G. J. Olsder Dynamic noncooperative game theory, Academic Press, Second edition, 1995

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Matematika, Robotika, Szabályozástechnika
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Matematika, Robotika, Szabályozástechnika
Általános szabályok
Követelmények: Egy zárthelyi a szorgalmi időszakban. Az aláírás feltétele legalább elégséges zárthelyi osztályzat. Eredménye 20% arányban beszámít a vizsgajegybe. Pótlási lehetőségek: A zárthelyi a szorgalmi időszakban pótolható.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
-
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.