面向无人机集群时敏目标搜索的深度强化学习及云端训练优化
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61906209
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0608.智能系统与人工智能安全
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
For the needs of large-scale time-sensitive target search in the fields of disaster response, environmental protection, etc., this project focuses on the problem of the time-sensitive target search for UAV swarms under uncertain conditions, based on the multi-agent deep reinforcement learning and cloud computing distributed parallel technology. We will research the following three aspects: 1) In view of the uncertainty of target distribution, sensory observation and other uncertain factors affecting the effectiveness of UAV swarms cooperative search in the real application, the modeling method for the time -sensitive target search for UAV swarms under uncertain conditions is studied. 2) According to the characteristics of the non-stationary environment of multi-agent system, combined with the characteristics of neighbor cooperation in UAV swarms, we study the multi-agent deep reinforcement learning algorithm based on neighbor interaction under non-stationary environments. 3) For the fact that deep reinforcement learning relying on a large number of environmental interactions leads to long training time, by using distributed parallel technology in cloud computing, we design a distributed storage architecture for empirical data, and research an asynchronous parallel training optimization method for multi-agent reinforcement learning. This project aims to explore practical and feasible approach for the time-sensitive target search for UAV swarms from the perspective of intelligent learning and effectively improve the efficiency of large-scale time-sensitive target search. This project will provide important supports to the research and application of UAV swarms and new generation artificial intelligence.
面向灾难响应、环境保护等领域中大范围时敏目标搜索的重要需求,本项目基于多智能体深度强化学习和云计算分布式并行技术,围绕不确定条件下无人机集群时敏目标搜索问题,展开三个方面的研究:1)针对现实应用中目标信息、传感器观测等不确定因素对方法有效性造成严重影响的问题,研究不确定条件下无人机集群时敏目标搜索的感知决策建模方法;2)针对多智能体系统非稳态环境的特点,结合无人机集群邻居局部协作的特征,研究非稳态环境中基于邻居交互的多智能体深度强化学习算法;3)针对深度强化学习依赖于大量环境交互导致训练耗时长的问题,结合云计算分布式并行技术,设计经验数据的分布式存储架构,研究多智能体深度强化学习的异步并行训练优化方法。本课题旨在从智能学习的角度,探索切实可行的无人机集群时敏目标搜索方法,有效提高大范围时敏目标搜索的效率,并为无人机集群及新一代人工智能的理论研究和应用提供支持。
结项摘要
面向灾难响应、环境保护等领域中大范围时敏目标搜索的迫切需求,本课题基于多智能体深度强化学习和云计算分布式并行技术,围绕无人机集群时敏目标搜索问题,展开了三个方面的研究:1)针对现实应用中目标分布、传感器观测等不确定因素对方法有效性造成严重影响的问题,研究了不确定条件下无人机集群时敏目标搜索的感知决策建模方法;2)针对多智能体系统非稳态环境的特点,结合无人机集群邻居局部协作的特征,研究了基于邻居交互的多智能体深度强化学习算法;3)针对深度强化学习依赖于大量环境交互导致训练耗时长的问题,结合云计算分布式并行技术,研究了多智能体深度强化学习的异步并行训练优化方法。项目提出了无人机集群时敏目标搜索序贯决策模型、面向无人机集群时敏目标搜索的多智能体强化学习算法、基于云计算的异步并行优化方法等模型及算法,并对所提方法进行了仿真验证,与现有方法相比,所提方法使得无人机集群搜索跟踪到的目标数量分别高出26% 、12% 和17%,同时可以扩展到大规模(1000架)集群中。所提的基于邻居交互的无人机集群碰撞规避算法,能够有效实现无人机集群在飞行过程中的碰撞规避。所设计的基于云计算的异步并行优化方法,运用3台服务器,能够有效的提高训练速度,与1台服务器相比,加速比最高可达到8.29。项目成果发表了学术论文13篇,其中,CCF/CAA推荐A类或B类期刊7篇,1篇1作论文获全球ESI前1%高被引,1篇论文获入选《航空学报》2020年最受关注论文。项目成果为基于学习的无人机集群决策控制方法奠定了基础,推动了无人机集群和新一代人工智能的理论研究及应用拓展。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(4)
专利数量(7)
小型固定翼无人机集群综述和未来发展
- DOI:10.7527/s1000-6893.2019.23732
- 发表时间:2020
- 期刊:航空学报
- 影响因子:--
- 作者:王祥科;刘志宏;丛一睿;李杰;陈浩
- 通讯作者:陈浩
Formation Reconfiguration for Fixed-Wing UAVs A Coordinated Path Following Approach
固定翼无人机编队重构
- DOI:10.1007/s10846-021-01384-4
- 发表时间:2021-05-01
- 期刊:JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS
- 影响因子:3.3
- 作者:Chen, Hao;Wang, Xiangke;Yu, Yangguang
- 通讯作者:Yu, Yangguang
Run-Time Dynamic Resource Adjustment for Mitigating Skew in MapReduce
运行时动态资源调整以减轻 MapReduce 中的偏差
- DOI:10.32604/cmes.2021.013244
- 发表时间:2021
- 期刊:CMES-COMPUTER MODELING IN ENGINEERING & SCIENCES
- 影响因子:2.4
- 作者:Liu Zhihong;Zhang Shuo;Liu Yaping;Wang Xiangke;Yin Dong
- 通讯作者:Yin Dong
Multi-target tracking for unmanned aerial vehicle swarms using deep reinforcement learning
使用深度强化学习的无人机群多目标跟踪
- DOI:10.1016/j.neucom.2021.09.044
- 发表时间:2021-11
- 期刊:NEUROCOMPUTING
- 影响因子:6
- 作者:Zhou Wenhong;Liu Zhihong;Li Jie;Xu Xin;Shen Lincheng
- 通讯作者:Shen Lincheng
Survivable Networks for Consensus
共识的生存网络
- DOI:10.1109/tcns.2022.3140701
- 发表时间:2022-06
- 期刊:IEEE Transactions on Control of Network Systems
- 影响因子:4.2
- 作者:Hao Chen;Xiangke Wang;Zhihong Liu;Zhongkui Li;Lincheng Shen
- 通讯作者:Lincheng Shen
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
A Feasibility Study of CFETR 1/8 Sector Vacuum Vessel Mock-Up
CFETR 1/8扇形真空容器模型的可行性研究
- DOI:10.1080/15361055.2018.1555409
- 发表时间:2019-02
- 期刊:Fusion Science and Technology
- 影响因子:0.9
- 作者:陆坤;覃世军;徐壮;张洋;沈光;刘志宏;刘辰;卫靖;刘素梅;宋云涛;吴杰峰
- 通讯作者:吴杰峰
喷墨打印半色调混合像元的反射光谱形态特征研究
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:发光学报
- 影响因子:--
- 作者:刘志宏;刘士伟;张建清;刘真
- 通讯作者:刘真
Phase Equilibria of the 2MgO 2B2O3 MgCl2 14H2O + 3.0 % H3BO3 + H2O System at Various Temperatures,
2MgO 的相平衡
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:J. Chem. Eng. Data
- 影响因子:--
- 作者:刘志宏
- 通讯作者:刘志宏
三元体系PEG4000- Cs2SO4-H2O在25,35,和45℃时的相平衡研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:稀有金属
- 影响因子:--
- 作者:翟全国;胡满成;张晓蕾;刘志宏;夏数屏;高世扬
- 通讯作者:高世扬
三种纳米片组装的-4CaO5B2O37H2O 纳米结构的可控制备、表征及其阻燃性能
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:化学学报
- 影响因子:--
- 作者:左佳;刘志宏
- 通讯作者:刘志宏
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}