亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

UAV Trajectory Planning in Wireless Sensor Networks for Energy Consumption Minimization by Deep Reinforcement Learning

强化学习 无线传感器网络 能源消耗 计算机科学 弹道 能量最小化 缩小 轨迹优化 实时计算 无线 人工智能 最优化问题 数学优化 最优控制 工程类 计算机网络 算法 数学 电信 化学 物理 计算化学 天文 电气工程 程序设计语言
作者
Botao Zhu,Ebrahim Bedeer,Ha H. Nguyen,Robert Barton,Jérôme Henry
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70 (9): 9540-9554 被引量:171
标识
DOI:10.1109/tvt.2021.3102161
摘要

Unmanned aerial vehicles (UAVs) have emerged as a promising candidate solution for data collection of large-scale wireless sensor networks (WSNs). In this paper, we investigate a UAV-aided WSN, where cluster heads (CHs) receive data from their member nodes, and a UAV is dispatched to collect data from CHs. We aim to minimize the total energy consumption of the UAV-WSN system in a complete round of data collection. Toward this end, we formulate the energy consumption minimization problem as a constrained combinatorial optimization problem by jointly selecting CHs from clusters and planning the UAV's visiting order to the selected CHs. The formulated energy consumption minimization problem is NP-hard, and hence, hard to solve optimally. To tackle this challenge, we propose a novel deep reinforcement learning (DRL) technique, pointer network-A* (Ptr-A*), which can efficiently learn the UAV trajectory policy for minimizing the energy consumption. The UAV's start point and the WSN with a set of pre-determined clusters are fed into the Ptr-A*, and the Ptr-A* outputs a group of CHs and the visiting order of CHs, i.e., the UAV's trajectory. The parameters of the Ptr-A* are trained on small-scale clusters problem instances for faster training by using the actor-critic algorithm in an unsupervised manner. Simulation results show that the trained models based on 20-clusters and 40-clusters have a good generalization ability to solve the UAV's trajectory planning problem in WSNs with different numbers of clusters, without retraining the models. Furthermore, the results show that our proposed DRL algorithm outperforms two baseline techniques.
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
35秒前
1分钟前
1分钟前
搜集达人应助车哥爱学习采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
所所应助CC采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Wenqi发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Wenqi完成签到,获得积分10
1分钟前
balko发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
CC发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
CipherSage应助马文玉采纳,获得10
1分钟前
light发布了新的文献求助10
1分钟前
蕴蝶完成签到,获得积分10
1分钟前
balko完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Eternity完成签到,获得积分10
2分钟前
kao2oak完成签到 ,获得积分10
2分钟前
温暖飞双完成签到,获得积分20
2分钟前
VDC应助温暖飞双采纳,获得30
2分钟前
魔幻友菱完成签到 ,获得积分10
3分钟前
CipherSage应助ceeray23采纳,获得20
3分钟前
科研通AI6应助CC采纳,获得30
3分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
Medhanie发布了新的文献求助10
4分钟前
无花果应助ceeray23采纳,获得20
4分钟前
马文玉发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
5分钟前
ceeray23发布了新的文献求助20
5分钟前
5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
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5622275
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4707334
关于积分的说明 14939084
捐赠科研通 4770272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2552277
邀请新用户注册赠送积分活动 1514348
关于科研通互助平台的介绍 1475085