Recently, reinforcement learning has been used to improve the communication performance of flying ad-hoc networks (FANETs) and to design mobility models. Mobility model is a key factor for predicting and controlling the movement of unmmaned aerial vehicle (UAVs). In this paper, we designed and analyzed the performance of Q-learning with fourier basis function approximation and Deep-Q Network (DQN) models for optimal path finding in a three-dimensional virtual environment where UAVs operate. The experimental results show that the DQN model is more suitable for optimal path finding than the Q-learning model in a three-dimensional virtual environment.
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최근 비행 애드-훅 네트워크(Flying Ad-hoc Network) 환경에서 강화학습을 이용한 통신 성능 개선과 이동성 모델 설계에 관한 연구가 진행되고 있다. 무인항공기(UAV)에서의 이동성 모델은 움직임을 예측하고 제어하기 위한 핵심 요소로 주목받고 있다. 본 논문에서는 무인항공기가 운용되는 3차원 가상 환경을 구현하고, 무인항공기의 경로 최적화를 위해 푸리에 기저 함수 근사를 적용한 Q-learning과 DQN 두 가지 강화학습 알고리즘을 적용하여 모델을 설계 및 성능 을 분석하였다. 실험 결과를 통해 3차원 가상 환경에서 DQN 모델이 Q-learning 모델 대비 최적의 경로 탐색에 적합한 것을 확인하였다.
목차
요약 Abstract Ⅰ. 서론 Ⅱ. 비행 애드-혹 네트워크 1. UAV 애드-혹 네트워크 2. Multi-UAV 애드-혹 네트워크 3. Multi-layer UAV 애드-혹 네트워크 Ⅲ. 강화학습 1. Q-learning 2. DQN Ⅳ. 이동성 모델의 설계 및 성능 평가 1. 시뮬레이션 환경 2. 이동성 모델 학습 방법 3. 학습 결과 Ⅴ. 결론 References