ARE-QL: an enhanced Q-learning algorithm with optimized search for mobile robot path planning

计算机科学 路径(计算) 运动规划 增强学习 移动机器人 人工智能 算法 机器人 强化学习 计算机网络
作者
Yunjie Zhang,Yue Liu,Yadong Chen,Zhenjian Yang
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
卷期号:100 (3): 036015-036015
标识
DOI:10.1088/1402-4896/adb79a
摘要

Abstract This paper addresses challenges in Q-learning for mobile robot path planning, specifically low learning efficiency and slow convergence. An ARE-QL algorithm with an optimized search range is proposed to address these issues. Firstly, the reward function of Q-learning is enhanced. A dynamic continuous reward mechanism, based on heuristic environmental information, is introduced to reduce the robot’s search space and improve learning efficiency. Secondly, integrating the pheromone mechanism from the ant colony algorithm introduces a pheromone-guided matrix and path filtering, optimizing the search range and accelerating convergence to the optimal path. Additionally, an adaptive exploration strategy based on state familiarity enhances the algorithm’s efficiency and robustness. Simulation results demonstrate that the ARE-QL algorithm outperforms standard Q-learning and other improved algorithms. It achieves faster convergence and higher path quality across various environmental complexities. The ARE-QL algorithm enhances path planning efficiency while demonstrating strong adaptability and robustness, providing new insights and solutions for mobile robot path planning research.
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
徐子轩发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
英俊的铭应助Aqk9采纳,获得10
5秒前
咩咩咩完成签到,获得积分10
5秒前
希望天下0贩的0应助der闷采纳,获得10
5秒前
lfc完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
fsfewug发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
碧蓝柠檬发布了新的文献求助10
12秒前
星辰大海应助mkljl采纳,获得10
13秒前
14秒前
wangyue发布了新的文献求助10
16秒前
戴泽完成签到,获得积分10
17秒前
热心太英发布了新的文献求助10
18秒前
赟糖完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
yangqi完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
26秒前
敏静完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
28秒前
凉的白开完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
bkagyin应助Adelinelili采纳,获得20
30秒前
jianhan发布了新的文献求助10
31秒前
天赐殊荣发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
搜集达人应助CZ采纳,获得10
37秒前
今晚打老虎完成签到,获得积分10
38秒前
利妥昔单抗n完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
lqr关注了科研通微信公众号
39秒前
勤劳又菱应助治水采纳,获得10
40秒前
靓丽访文发布了新的文献求助30
41秒前
Hello应助小王梓采纳,获得10
42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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Instituting Science: The Cultural Production of Scientific Disciplines 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Organization of knowledge in modern America, 1860-1920 / 600
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6360672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174755
关于积分的说明 17219039
捐赠科研通 5415740
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2866032
邀请新用户注册赠送积分活动 1843284
关于科研通互助平台的介绍 1691337