Un'indagine sugli approcci teorici alle decisioni per il monitoraggio ambientale robotico

Titolo originale:

A Survey of Decision-Theoretic Approaches for Robotic Environmental Monitoring

Contenuto del libro:

Il monitoraggio ambientale è un campo cruciale che comprende diverse applicazioni, tra cui l'esplorazione marina, la conservazione della fauna selvatica, la valutazione degli ecosistemi e il monitoraggio della qualità dell'aria. La raccolta di dati accurati e tempestivi da luoghi inaccessibili e ambienti difficili è essenziale per comprendere e affrontare i problemi ambientali.

I robot offrono una soluzione promettente, consentendo la raccolta di dati su scale spazio-temporali senza precedenti. Tuttavia, affidarsi esclusivamente alla teleoperazione non è pratico e limita l'efficienza e l'efficacia delle attività di monitoraggio ambientale. L'autonomia gioca un ruolo fondamentale nel liberare il pieno potenziale dei robot, consentendo loro di operare in modo indipendente e intelligente in ambienti complessi.

Questa monografia si concentra sui problemi decisionali di alto livello nei robot autonomi per il monitoraggio ambientale. Il processo decisionale ad alto livello comporta la pianificazione strategica e il coordinamento per ottimizzare la raccolta dei dati.

Affrontare queste sfide permette ai robot di navigare, esplorare e raccogliere dati scientifici in modo autonomo in un'ampia gamma di applicazioni di monitoraggio ambientale. La monografia include rappresentazioni per diversi ambienti e una discussione sull'uso di queste presentazioni per risolvere compiti di interesse, come l'apprendimento, la localizzazione e il monitoraggio.

Per implementare in modo efficiente i compiti, gli algoritmi di ottimizzazione teorico-decisionale considerano: (1) da dove effettuare le misurazioni, (2) quali compiti assegnare, (3) quali campioni raccogliere, (4) quando raccogliere i campioni, (5) come imparare l'ambiente e (6) chi comunicare. Infine, questo lavoro si conclude presentando le sfide e le opportunità del monitoraggio ambientale robotico.