A method for estimating the position and direction of a leader of a set of moving objects

Abstract

RESUMEN: Patrones de movimiento pueden ser identificados cuando se estudia un grupo de entidades móviles, como un grupo de personas, una bandada de pájaros, un banco de peces, un convoy de vehículos, entre otros. En este artículo, se analiza un patrón, conocido como liderazgo. Informalmente, este patrón se caracteriza por una entidad móvil llamada líder que motiva o representa el comportamiento de un grupo con el fin de alcanzar un objetivo durante un período. Se propone un método formal para estimar la posición y la dirección donde un líder debería estar ubicado y orientado en un punto del tiempo con el fin de liderar un grupo. Estas estimaciones pueden también ser útiles para verificar la consistencia de los datos de un patrón de liderazgo y para estimar la información faltante (posición y dirección) de un líder en un tiempo específico, i.e., un proceso de imputación. Con el fin de mostrar la conveniencia de la propuesta, se implementó y se desarrolló una serie de experimentos mediante Netlogo, un entorno programable de modelado para la simulación de fenómenos naturales y sociales.

ABSTRACT: Movement patterns can be identified when studying a group of moving entities such as a group of people, a flock of birds, a school of fish, a convoy of vehicles, among others. In this paper, it is analyzed a pattern, known as leadership. Informally, this pattern is characterized by a moving entity called leader that motivates or represents the behavior of the group in order to reach a goal during a period. A formal method is proposed to estimate the position and the direction where a leader should be located and headed at a timepoint in order to lead a group. These estimations can also be useful to check the consistency of the data about a leadership pattern, and to estimate the missing information (position and direction) of a leader at a specific time, i.e., an imputation process. In order to show the expediency of the proposal, a series of experiments were implemented and conducted using Netlogo, a programmable modeling environment for simulating natural and social phenomena.