A Q-Learning Approach to Flocking With UAVs in a Stochastic Environment
Notice bibliographique
Résumé
In the past two decades, unmanned aerial vehicles (UAVs) have demonstrated their efficacy in supporting both military and civilian applications, where tasks can be dull, dirty, dangerous, or simply too costly with conventional methods. Many of the applications contain tasks that can be executed in parallel, hence the natural progression is to deploy multiple UAVs working together as a force multiplier. However, to do so requires autonomous coordination among the UAVs, similar to swarming behaviors seen in animals and insects. This paper looks at flocking with small fixed-wing UAVs in the context of a model-free reinforcement learning problem. In particular, Peng's Q(λ) with a variable learning rate is employed by the followers to learn a control policy that facilitates flocking in a leader-follower topology. The problem is structured as a Markov decision process, where the agents are modeled as small fixed-wing UAVs that experience stochasticity due to disturbances such as winds and control noises, as well as weight and balance issues. Learned policies are compared to ones solved using stochastic optimal control (i.e., dynamic programming) by evaluating the average cost incurred during flight according to a cost function. Simulation results demonstrate the feasibility of the proposed learning approach at enabling agents to learn how to flock in a leader-follower topology, while operating in a nonstationary stochastic environment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».