Daily Arxiv

전 세계에서 발간되는 인공지능 관련 논문을 정리하는 페이지 입니다.
본 페이지는 Google Gemini를 활용해 요약 정리하며, 비영리로 운영 됩니다.
논문에 대한 저작권은 저자 및 해당 기관에 있으며, 공유 시 출처만 명기하면 됩니다.

Multi-source Plume Tracing via Multi-Agent Reinforcement Learning

Created by
  • Haebom

저자

Pedro Antonio Alarcon Granadeno, Theodore Chambers, Jane Cleland-Huang

개요

본 논문은 다수의 무인 항공 시스템(sUAS) 군집을 이용하여 대기 오염원을 찾는 다중 에이전트 강화 학습(MARL) 알고리즘을 제시합니다. 기존의 경사 기반 또는 생물학적 영감을 받은 접근 방식이 현실적인 난류 조건에서 실패하는 문제를 해결하기 위해, 부분적으로 관측 가능한 마르코프 게임(POMG)으로 문제를 모델링하고, 과거 행동-관측 쌍의 전체 시퀀스를 사용하는 LSTM 기반 Action-specific Double Deep Recurrent Q-Network (ADDRQN)을 활용합니다. 가우시안 플룸 모델(GPM) 기반의 일반적인 시뮬레이션 환경을 사용하여 3차원 환경, 센서 노이즈, 상호 작용하는 다수의 에이전트, 다수의 플룸 소스 등 현실적인 요소들을 통합합니다. 광범위한 시뮬레이션 결과, 제안된 알고리즘이 기존 방식보다 상당히 우수하며, 오염원을 성공적으로 찾기 위해 환경의 1.29%만 탐색하면 됨을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
다중 무인 항공 시스템을 이용한 효율적인 대기 오염원 탐색 방법 제시
현실적인 환경 요소를 고려한 강화 학습 기반 알고리즘의 우수성 입증
기존 방식 대비 탐색 효율성을 크게 향상 (1.29% 환경 탐색)
LSTM과 ADDRQN을 활용한 부분 관측 환경에서의 적응력 향상
한계점:
제시된 알고리즘의 실제 환경 적용 및 성능 검증 부족
가우시안 플룸 모델 기반 시뮬레이션의 현실 세계와의 차이점
다양한 오염원 종류 및 농도에 대한 일반화 성능 검증 필요
알고리즘의 복잡성 및 계산 비용에 대한 고려 필요
👍