Cooperative UAV Resource Allocation and Task Offloading in Hierarchical Aerial Computing Systems: A MAPPO-Based Approach
Notice bibliographique
Résumé
This article investigates a hierarchical aerial computing system, where both high-altitude platforms (HAPs) and unmanned aerial vehicles (UAVs) provision computation services for ground devices (GDs). Different from the existing works which ignored UAV task offloading to HAPs and suffered long transmission delay between HAPs and GDs, in our system, UAVs are responsible for collecting the tasks generated by GDs. Considering limited resources and constrained coverage, UAVs need to cooperatively allocate their resources (including spectrum, caching, and computing) to GDs. After collecting GD tasks, UAVs are allowed to offload part of these tasks to the HAP, in order to minimize task processing delay and then better satisfy GD delay requirement. Our objective is to maximize the amount of computed tasks while satisfying tasks’ heterogeneous Quality-of-Service (QoS) requirements through the joint optimization of UAV resource allocation and task offloading. To this end, a joint optimization problem is first formulated as a partially observable Markov decision process (POMDP) under the constraints of available resources, UAV energy, and collision avoidance. Then, we design a multiagent proximal policy optimization (MAPPO)-based algorithm to solve the optimization problem. By introducing the centralized training with decentralized execution framework, UAVs acting as agents can cooperatively make decisions on GDs association, resource allocation, and task offloading according to their local observations. In addition, state normalization and action mask are also adopted to improve training efficiency. Experimental results verify the efficiency of the proposed algorithm and the system performance is also analyzed by the numerical results.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».