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Daily Arxiv

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Improved particle swarm optimization algorithm: multi-target trajectory optimization for swarm drones

Created by
  • Haebom

作者

Minze Li, Wei Zhao, Ran Chen, Mingqiang Wei

概要

本論文は、動的環境における無人航空機(UAV)リアルタイム軌道計画のための新しいアルゴリズムであるPE-PSOを提案する。従来のParticle Swarm Optimization(PSO)の早期収束と遅延の問題を解決するために、継続的な探索メカニズムとエントロピーベースのパラメータ調整戦略を導入しました。 Bスプライン曲線を用いて軌道をモデル化し,経路の滑らかさを確保し,最適化の複雑さを低減した。複数のUAVのコラボレーションのために、遺伝的アルゴリズム(GA)ベースの作業割り当てと分散型PE-PSOを組み合わせたマルチエージェントフレームワークを開発し、スケーラビリティと調整された軌跡生成をサポートします。シミュレーションの結果、提案されたフレームワークは、既存のPSOおよび他のクラスターベースの計画者よりも、軌道品質、エネルギー効率、障害物回避、および計算時間の点で優れた性能を示したことが確認された。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
動的環境におけるリアルタイム多重UAV軌道計画問題に対する効果的な解決策の提示
既存のPSOのLimitationsである早期収束と遅延問題の改善
Bスプライン曲線利用による軌道の滑らかさと最適化の複雑さの低減
遺伝的アルゴリズムベースのタスク割り当てと分散型PE‐PSOによる効率的なマルチUAVコラボレーションのサポート
軌道品質,エネルギー効率,障害物回避と計算時間の観点から優れた性能検証
Limitations:
実環境での実験結果の不在(シミュレーション結果のみ提示)
さまざまな環境条件とUAV仕様の一般化可能性検証が必要
アルゴリズムのパラメータ調整の詳細な説明の欠如
分散環境における通信のオーバーヘッドと安定性の分析不足
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