目標(biāo)搜索問題是現(xiàn)實(shí)中一類常見的問題,如災(zāi)難現(xiàn)場搜救、戰(zhàn)場目標(biāo)偵察等.無人機(jī)由于其靈活性、低成本、可搭載各類傳感器并以集群形式開展協(xié)作等優(yōu)勢,是解決大范圍、高風(fēng)險區(qū)域目標(biāo)搜索問題的理想技術(shù)方案,當(dāng)前發(fā)展迅速.在戰(zhàn)場等復(fù)雜現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,由于缺乏基礎(chǔ)通信設(shè)施及干擾的存在,無人機(jī)與地面指揮員、無人機(jī)之間難以快速、可靠通信,處于通信拒止?fàn)顟B(tài).因此,無人機(jī)難以獲得指揮員的實(shí)時控制信息,需要其具備自主、智能完成任務(wù)的能力并開展協(xié)同.隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展,強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)在解決連續(xù)決策問題上展現(xiàn)出了較強(qiáng)的潛力.無人機(jī)搜索問題作為一種典型的連續(xù)決策問題,屬于強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)的適用范圍.但對于目前的強(qiáng)化學(xué)習(xí)及人工智能技術(shù)能否適用于無人機(jī)從而自主決策完成現(xiàn)實(shí)場景中的任務(wù)這一問題尚存爭議,仍有待進(jìn)一步探索.為此,本文以現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場環(huán)境為背景,對通信拒止及包含兩方對抗的戰(zhàn)場環(huán)境中的目標(biāo)搜尋問題進(jìn)行了建模,依據(jù)模型構(gòu)建了對抗仿真平臺,并通過實(shí)驗(yàn)研究的方式針對以下3個問題展開了探索:（1）強(qiáng)化學(xué)習(xí)在通信拒止環(huán)境下多無人機(jī)搜索問題的適用性;（2）各強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法在該問題上的優(yōu)劣;（3）通信拒止程度對強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法效果的影響.通過... 

【文章來源】：中國科學(xué):信息科學(xué). 2020,50(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：21 頁

【部分圖文】：

(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)仿真環(huán)境

不同的算法完成任務(wù)時所需的探索時間是不同的,一般情況下,我們希望算法能夠盡可能快地完成任務(wù).因此,根據(jù)任務(wù)完成率MCR的定義,我們提出了平均成功時間來衡量算法完成目標(biāo)搜索任務(wù)的效率.這里的成功是指成功完成任務(wù),即一輪測試搜尋到兩個目標(biāo).若進(jìn)行N輪測試,其中有L輪成功完成任務(wù):其中為L輪成功完成任務(wù)的測試中,平均任務(wù)完成時間(mission complete time)的均值,MCTi為每輪測試成功完成任務(wù)所需探索時間.由第2.1小節(jié)可知,每輪測試無人機(jī)最大飛行時間為T,MCTi的取值范圍為MCTi∈[0,T],平均成功時間越小,則說明該算法完成目標(biāo)搜尋任務(wù)的效率越高該指標(biāo)可以幫助本文從算法性能角度回答RQ1和RQ2,同時作為分析RQ3影響程度的性能方面的評價指標(biāo).

RQ3實(shí)驗(yàn)結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3624165