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LLM-Enabled In-Context Learning for Data Collection Scheduling in UAV-assisted Sensor Networks

Created by
  • Haebom

저자

Yousef Emami, Hao Gao, SeyedSina Nabavirazani, Luis Almeida

개요

본 논문은 응급 상황(예: SAR 작전)에서의 UAV 기반 센서 네트워크(UASNET)의 데이터 수집 스케줄링을 위해 심층 강화 학습(DRL) 대신 문맥 내 학습(ICL) 기반 데이터 수집 스케줄링(ICLDC) 기법을 제안한다. ICLDC는 UAV가 수집한 감각 데이터를 대형 언어 모델(LLM)에 전송하여 자연어로 된 작업 설명을 생성하고, 이를 통해 데이터 수집 일정을 생성하여 UAV가 실행하도록 한다. 시스템은 작업 설명에 피드백을 추가하고 미래의 결정에 피드백을 활용함으로써 지속적으로 적응한다. 또한, 작업 설명을 조작하여 네트워크 성능을 저해하는 탈옥 공격에 대한 테스트를 통해 LLM의 취약성을 강조하고, 제안된 ICLDC가 최대 채널 이득보다 누적 패킷 손실을 약 56% 줄이는 것을 보여준다.

시사점, 한계점

시사점:
응급 상황에서의 UAV 데이터 수집 스케줄링에 대한 새로운 접근 방식 제시
DRL의 단점(복잡한 훈련, 시뮬레이션-현실 간격, 낮은 샘플 효율)을 극복
LLM을 활용하여 자연어 기반의 유연하고 적응적인 스케줄링 가능
최대 채널 이득 대비 누적 패킷 손실 감소 효과 확인 (약 56%)
한계점:
LLM의 탈옥 공격에 대한 취약성 노출
LLM 의존성으로 인한 성능 저하 가능성 (LLM의 응답 속도, 정확도 등에 영향받음)
실제 환경에서의 광범위한 테스트 필요
LLM의 처리량 및 지연 시간에 대한 고려 필요
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