Path Planning for Unmanned Aerial Vehicle via Off-Policy Reinforcement Learning With Enhanced Exploration

强化学习 好奇心 运动规划 任务(项目管理) 采样(信号处理) 计算机科学 路径(计算) 汤普森抽样 人工智能 数学优化 机器学习 工程类 机器人 数学 系统工程 计算机网络 计算机视觉 心理学 贝叶斯概率 滤波器(信号处理) 社会心理学
作者
Zhengjun Wang,Weifeng Gao,Genghui Li,Zhenkun Wang,Maoguo Gong
出处
期刊:IEEE transactions on emerging topics in computational intelligence [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:8 (3): 2625-2639 被引量:26
标识
DOI:10.1109/tetci.2024.3369485
摘要

Unmanned aerial vehicles (UAVs) are widely used in urban search and rescue, where path planning plays a critical role. This paper proposes an approach using off-policy reinforcement learning (RL) with an improved exploration mechanism (IEM) based on prioritized experience replay (PER) and curiosity-driven exploration to address the time-constrained path planning problem for UAVs operating in complex unknown environments. Firstly, to meet the task's time constraints, we design a rollout algorithm based on PER to optimize the behavior policy and enhance sampling efficiency. Additionally, we address the issue that certain off-policy RL algorithms often get trapped in local optima in environments with sparse rewards by measuring curiosity using the states' unvisited time and generating intrinsic rewards to encourage exploration. Lastly, we introduce IEM into the sampling stage of various off-policy RL algorithms. Simulation experiments demonstrate that, compared to the original off-policy RL algorithms, the algorithms incorporating IEM can reduce the planning time required for rescuing paths and achieve the goal of rescuing all trapped individuals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
flysky120发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
4秒前
13988548568完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
韩屿洋发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
sakkaku发布了新的文献求助10
6秒前
liuwei发布了新的文献求助10
7秒前
大模型应助依古比古采纳,获得10
7秒前
Bonnie发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
纯白色完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Miu发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
无极微光应助诚心的背包采纳,获得20
10秒前
陆吾发布了新的文献求助10
11秒前
小黄人给科研小垃圾的求助进行了留言
11秒前
12秒前
wzzznh发布了新的文献求助10
12秒前
hui发布了新的文献求助10
13秒前
jqq完成签到,获得积分10
13秒前
安详苠发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
小蘑菇应助张秉环采纳,获得10
14秒前
yy完成签到 ,获得积分20
15秒前
16秒前
OOO完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
富贵儿完成签到,获得积分10
19秒前
gqy发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
Jasper应助hui采纳,获得10
20秒前
慕青应助张秉环采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6019978
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7615766
关于积分的说明 16163500
捐赠科研通 5167680
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2765746
邀请新用户注册赠送积分活动 1747634
关于科研通互助平台的介绍 1635715