Safe Autonomy with Control Barrier Functions: Theory and Applications
In diesem Buch wird das Konzept der Control Barrier Function (CBF) vorgestellt, das die Entwicklung der Sicherheitsanforderungen während der Ausführung eines Systems erfasst und zur Durchsetzung der Sicherheit verwendet werden kann. Die Sicherheit wird mit Hilfe eines auf dem neuesten Stand der Technik befindlichen, auf CBFs basierenden Ansatzes formalisiert, und es werden viele anschauliche Beispiele aus den Bereichen autonomes Fahren, Verkehrssteuerung und Robotersteuerung gegeben.
Sicherheit ist für autonome Systeme von zentraler Bedeutung, da sie mit minimaler oder gar keiner menschlichen Überwachung arbeiten sollen und ein einziger Fehler katastrophale Folgen haben könnte. Die Autoren erörtern, wie die Sicherheit sowohl aus theoretischer als auch aus anwendungsbezogener Sicht gewährleistet werden kann. Die vorgestellte Methode ist rechnerisch effizient und kann leicht in Echtzeitsystemen implementiert werden, die eine hochfrequente reaktive Steuerung erfordern.
Darüber hinaus kann der CBF-Ansatz problemlos mit nichtlinearen Modellen und komplexen Randbedingungen umgehen, die in einem breiten Spektrum von Anwendungen verwendet werden, darunter autonomes Fahren, Robotik und Verkehrssteuerung. Mit der Verbreitung von autonomen Systemen wie selbstfahrenden Autos, mobilen Robotern und unbemannten Luftfahrzeugen spielt die Sicherheit eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung ihrer breiten Einführung.
Dieses Buch befasst sich mit der Integration von Sicherheitsgarantien in den Betrieb solcher Systeme, einschließlich typischer Sicherheitsanforderungen, die Kollisionsvermeidung, technologische Systemgrenzen und Grenzen für Echtzeitausführungen beinhalten. Auch für zeitlich veränderliche Ausführungsgrenzen und verrauschte Dynamiken werden adaptive Ansätze für die Sicherheit vorgeschlagen.
| ISBN: | 9783031275753 |
| Autor: | |
| Verlag: | |
| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Hardcover |
| Erscheinungsjahr: | 2023 |
| Seitenzahl: | 212 |
Derzeit verfügbar, auf Lager.
