A Survey on Model-Based, Heuristic, and Machine Learning Optimization Approaches in RIS-Aided Wireless Networks
Notice bibliographique
Résumé
Reconfigurable intelligent surfaces (RISs) have received considerable attention as a key enabler for envisioned 6G networks, for the purpose of improving the network capacity, coverage, efficiency, and security with low energy consumption and low hardware cost. However, integrating RISs into the existing infrastructure greatly increases the network management complexity, especially for controlling a significant number of RIS elements. To realize the full potential of RISs, efficient optimization approaches are of great importance. This work provides a comprehensive survey of optimization techniques for RIS-aided wireless communications, including model-based, heuristic, and machine learning (ML) algorithms. In particular, we first summarize the problem formulations in the literature with diverse objectives and constraints, e.g., sum-rate maximization, power minimization, and imperfect channel state information constraints. Then, we introduce model-based algorithms that have been used in the literature, such as alternating optimization, the majorization-minimization method, and successive convex approximation. Next, heuristic optimization is discussed, which applies heuristic rules for obtaining low-complexity solutions. Moreover, we present state-of-the-art ML algorithms and applications towards RISs, i.e., supervised and unsupervised learning, reinforcement learning, federated learning, graph learning, transfer learning, and hierarchical learning-based approaches. Model-based, heuristic, and ML approaches are compared in terms of stability, robustness, optimality and so on, providing a systematic understanding of these techniques. Finally, we highlight RIS-aided applications towards 6G networks and identify future challenges.
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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) | 0,003 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».