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具有精英策略的深度强化学习无人机集群通信网络拓扑设计

摘要:针对集群无人机背景下定向天线网络拓扑设计的NP-hard特点,基于网络高抗毁、低功耗、高稳定性等要求,以抗毁性(3-连通)、链路量、链路功耗和稳定性为奖励,提出了一种具有精英策略的深度强化学习通信网络拓扑生成算法,验证了精英经验池加速训练效果。与传统DQN相比,引入精英经验池能够有效加速模型收敛,训练时间减少3倍以上。与遗传算法相比,算法分离了训练与使用过程,当网络训练完成后,能够根据场景需要实时计算通信网络拓扑。实验阶段设计了随机给定空间位置的6节点、10节点、24节点和36节点的3-连通通信网络拓扑。实验结果表明:所提算法具有强的实时性和适用性,对于不大于36节点的网络,可在183 ms内实现网络拓扑的更新计算,达到了实际应用的实时性要求。

关键词:
  • 深度强化学习  
  • 精英经验池  
  • 通信网络连通度  
  • 通信网络拓扑  
作者:
董方昊; 冯有前; 尹忠海; 梁晓龙; 周诚; 李明杰
单位:
空军工程大学基础部; 西安710051; 空军工程大学空管领航学院; 西安710051
刊名:
空军工程大学学报

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期刊名称:空军工程大学学报

空军工程大学学报紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:61-1338/N。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于2000年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。