Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications
Ez a könyv bemutatja a Control Barrier Function (CBF) koncepcióját, amely a biztonsági követelmények alakulását rögzíti a rendszer végrehajtása során, és a biztonság érvényesítésére használható. A biztonságot a CBF-eken alapuló, kialakulóban lévő, korszerű megközelítéssel formalizáljuk, és számos szemléltető példát mutatunk be az autonóm vezetés, a forgalomirányítás és a robotirányítás területéről.
A biztonság központi szerepet játszik az autonóm rendszerekben, mivel azok célja, hogy minimális emberi felügyelet mellett vagy anélkül működjenek, és egyetlen hiba is katasztrofális következményekkel járhat. A szerzők elméleti és alkalmazási szempontok alapján tárgyalják, hogyan garantálható a biztonság. A bemutatott módszer számítási szempontból hatékony, és könnyen megvalósítható olyan valós idejű rendszerekben, amelyek nagyfrekvenciás reaktív vezérlést igényelnek.
Ezen túlmenően a CBF megközelítés könnyen kezelheti a nemlineáris modelleket és a komplex kényszereket, amelyeket az alkalmazások széles spektrumában használnak, beleértve az autonóm vezetést, a robotikát és a forgalomirányítást. Az autonóm rendszerek, például az önvezető autók, a mobil robotok és a pilóta nélküli légi járművek elterjedésével a biztonság döntő szerepet játszik széles körű elterjedésük biztosításában.
Ez a könyv a biztonsági garanciáknak az ilyen rendszerek működésébe történő integrálását vizsgálja, beleértve az ütközéselkerüléssel járó tipikus biztonsági követelményeket, a technológiai rendszer korlátait és a valós idejű végrehajtások korlátozásait. A biztonság adaptív megközelítései az időben változó végrehajtási korlátok és zajos dinamika esetén is javasoltak.
