MeFi: Mean Field Reinforcement Learning for Cooperative Routing in Wireless Sensor Network

计算机科学 强化学习 无线传感器网络 计算机网络 布线(电子设计自动化) 无线传感器网络中的密钥分配 领域(数学) 无线网络 无线 电信 人工智能 数学 纯数学
作者
Jing Ren,Jiangong Zheng,Xiaotong Guo,Tongyu Song,Xiong Wang,Sheng Wang,Wei Zhang
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (1): 995-1011 被引量:11
标识
DOI:10.1109/jiot.2023.3289888
摘要

Wireless sensor networks (WSNs) enable intelligent collaborative perceptions in the Internet of Things. However, devices in WSNs are battery-powered with limited energy resources. During transmission, routing policies significantly affect the energy efficiency in terms of both energy consumption and energy balance among nodes, and further impact the network lifetime. Previous works mostly used heuristic fixed strategies to make routing decisions based on incomplete information in a distributed manner for lower control costs and faster calculation when facing numerous devices in WSNs, which easily lead to performance limitations and routing loops. To this end, we model the network lifetime maximization problem as a decentralized partially observable Markov decision process and propose a new scheme MeFi based on Mean Field Reinforcement Learning to perform real-time energy-efficient routing policies for WSNs. The utilization of Mean Field Theory effectively simplifies the intractable interactions among numerous agents and guides the policy training. Additionally, a prioritized-sampling loop-free algorithm is developed to eliminate routing loops and avoid routing policies with significant energy consumption. Experimental results show that our scheme outperforms several algorithms by up to 50%, significantly enhancing energy efficiency and extending WSN lifetime under different circumstances.
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
阳静完成签到 ,获得积分10
刚刚
小坤不慌完成签到 ,获得积分10
刚刚
无极微光应助研玲采纳,获得20
1秒前
你好完成签到 ,获得积分10
1秒前
zhang完成签到,获得积分10
3秒前
zys完成签到,获得积分10
4秒前
Millar完成签到,获得积分10
4秒前
鼻揩了转去应助adalove采纳,获得20
6秒前
7秒前
小王完成签到,获得积分10
11秒前
Herbert完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
冷静夜蕾完成签到,获得积分10
14秒前
研玲完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
负责的元容完成签到 ,获得积分10
19秒前
fu发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI6.2应助朱家阿蛋采纳,获得10
26秒前
小喵不上课完成签到 ,获得积分10
27秒前
wbz完成签到,获得积分10
28秒前
科研通AI6.2应助小明无敌采纳,获得10
29秒前
科研通AI6.4应助莹莹CY采纳,获得10
29秒前
sy完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
无极微光应助mft1989mft采纳,获得20
32秒前
时倾完成签到 ,获得积分10
33秒前
眼睛大的绾绾完成签到 ,获得积分10
34秒前
36秒前
科研人完成签到,获得积分10
38秒前
42秒前
43秒前
kuku应助小黑采纳,获得10
47秒前
zzq发布了新的文献求助10
48秒前
48秒前
去月球数星星完成签到,获得积分10
50秒前
清脆琳完成签到,获得积分10
50秒前
LmrNla完成签到,获得积分10
51秒前
聚散流沙完成签到,获得积分10
54秒前
SciGPT应助xhs采纳,获得10
58秒前
JJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7034307
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8703090
关于积分的说明 18437948
捐赠科研通 6538728
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3114048
关于科研通互助平台的介绍 2194118
邀请新用户注册赠送积分活动 2089488