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Apprentissage basé sur des modèles mondiaux pour une ère à long terme de minimisation de l'information dans les réseaux véhiculaires

Created by
  • Haebom

Auteur

Lingyi Wang, Rashed Shelim, Walid Saad, Naren Ramakrishnan

Contour

Cet article propose un cadre d'apprentissage basé sur un modèle mondial afin de répondre aux défis d'inefficacité des données et de prise de décision politique à court terme des méthodes d'apprentissage par renforcement (RL) existantes dans les réseaux sans fil. Plus précisément, nous nous concentrons sur la minimisation du vieillissement de l'information sensible à la complétion des paquets (CAoI) dans les réseaux de communication V2X mmWave, caractérisés par une mobilité élevée, des blocages de signaux fréquents et des temps de cohérence extrêmement courts. Le cadre proposé apprend un modèle dynamique de l'environnement V2X mmWave et l'utilise pour prédire les trajectoires afin d'apprendre à planifier les liens. Au lieu d'apprendre des interactions réelles, le cadre apprend des politiques à long terme à partir de trajectoires imaginaires différentiables, prédisant des données sans fil variables dans le temps et optimisant la planification des liens dans les réseaux sans fil et V2X réels. Des expériences approfondies sont menées à l'aide d'un simulateur réaliste basé sur Sionna, et le modèle mondial proposé démontre des améliorations du CAoI de 26 % et 16 % par rapport aux méthodes MBRL et MFRL existantes, respectivement.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Nous démontrons que l’apprentissage par renforcement basé sur un modèle global peut améliorer considérablement l’efficacité des données dans les réseaux sans fil, en particulier dans les environnements mmWave V2X.
Nous présentons une nouvelle stratégie de planification de liens qui minimise efficacement le CAoI.
Nous exploitons le pouvoir imaginatif des modèles mondiaux pour permettre une prise de décision efficace sans interagir avec l’environnement réel.
Nous avons augmenté la fiabilité de nos expériences en utilisant un simulateur réaliste qui intègre la modélisation de canaux basée sur la physique, le lancer de rayons et la géométrie de scène.
Limitations:
Les performances du modèle proposé peuvent dépendre de la précision du simulateur utilisé. Une évaluation plus approfondie des performances en environnement réel est nécessaire.
La complexité du modèle mondial peut augmenter les coûts de calcul. Une optimisation supplémentaire peut être nécessaire pour les applications temps réel.
ÉTant donné que ce modèle est spécialisé dans les environnements mmWave V2X, des recherches supplémentaires sont nécessaires sur sa généralisabilité à d’autres environnements de réseaux sans fil.
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