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GPU-accelerated Conflict-based Search for Multi-agent Embodied Intelligence

delete2025-07-25
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OA
AI
M
Mingkai Tang
X
Xin Ren
C
Chao Fang
Y
Yuanhang Li
H
Hongji Liu
吴荩 封面图
吴荩 (Jin Wu) *
DOI:10.1007/s11633-025-1568-ydelete
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摘要

摘要

En 中文
体化智能应用,例如自主机器人和智能交通系统,需要在动态环境中实现多智能体的高效协同。该领域的一个关键挑战是多智能体路径规划(MAPF)问题,该问题确保智能体在避免冲突的同时优化其路径。基于冲突的搜索(CBS)是解决MAPF问题的成熟的两级求解器。然而,随着问题规模的扩大,计算时间成为CBS实施的一个重大挑战。以往的优化主要集中于减少高层或低层求解器探索的节点数量。本文从不同角度出发,提出了一种并行版本的CBS,即GPU加速的基于冲突的搜索(GACBS),该算法显著利用了GPU的并行计算能力。GACBS采用任务协调框架,通过轻量级的同步操作使高层和低层求解器能够协同工作。此外,GACBS利用一种并行低层求解器,称为GATSA,以高效地为单个智能体在约束条件下找到最短路径。实验结果表明,所提出的GACBS显著优于基于CPU的CBS,最大加速比超过46。
Keyword:
Conflict-based search (CBS)
GPU parallel computing
multi-agent pathfinding (MAPF)
multi-agent system
planning
AI总结

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期刊

Machine Intelligence Research 封面图
Machine Intelligence Research
IF:
8.7
论文数:
304
被引数:
882

机构

T
The Hong Kong University of Science and Technology
学者数:
1.6K
论文数: 826
被引数: 4
N
nanjing university
学者数:
7.8W
论文数: 5.6W
被引数: 87
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