Highly dynamic mobile ad-hoc networks (MANETs) are continuing to serve as one of the most challenging environments to develop and deploy robust, efficient, and scalable routing protocols. In this paper, we present DeepCQ+ routing which, in a novel manner, integrates emerging multi-agent deep reinforcement learning (MADRL) techniques into existing Q-learning-based routing protocols and their variants, and achieves persistently higher performance across a wide range of MANET configurations while training only on a limited range of network parameters and conditions. Quantitatively, DeepCQ+ shows consistently higher end-to-end throughput with lower overhead compared to its Q-learning-based counterparts with the overall gain of 10-15% in its efficiency. Qualitatively and more significantly, DeepCQ+ maintains remarkably similar performance gains under many scenarios that it was not trained for in terms of network sizes, mobility conditions, and traffic dynamics. To the best of our knowledge, this is the first successful demonstration of MADRL for the MANET routing problem that achieves and maintains a high degree of scalability and robustness even in the environments that are outside the trained range of scenarios. This implies that the proposed hybrid design approach of DeepCQ+ that combines MADRL and Q-learning significantly increases its practicality and explainability because the real-world MANET environment will likely vary outside the trained range of MANET scenarios.


翻译:高度动态的移动性特设网络(MANETs)继续作为最具挑战性的环境之一,以开发和部署强大、高效和可扩缩的路线规程。在本文件中,我们展示了DeepC ⁇ 路由,以新颖的方式将新兴的多剂深度强化学习(MADRL)技术纳入现有的基于学习的路线规程及其变体,并在广泛的MANET配置中取得持续的更高绩效,同时仅就有限的网络参数和条件进行培训。从数量上看,DeepC ⁇ 显示,与基于Q学习的对应方相比,终端对终端对终端的吞吐量一直较高,其管理管理量低于基于Q-学习的对应方,其效率总体收益为10-15%。从质量上看,更重要的是,DeepC ⁇ 在许多没有在网络规模、流动性条件和交通动态方面受过培训的情景下,保持了非常相似的业绩增益。据我们所知,这是MADRL首次成功展示了实现并保持高水平水平和高水平的顶端端管理,其基于QMADR环境中经过培训的深度设计范围,从而隐含了对外部设计环境进行深度的深度设计的深度增长的可能性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
Arxiv
0+阅读 · 2021年5月21日
Accelerated Methods for Deep Reinforcement Learning
Arxiv
6+阅读 · 2019年1月10日
Arxiv
7+阅读 · 2018年12月26日
A Multi-Objective Deep Reinforcement Learning Framework
Arxiv
5+阅读 · 2018年6月5日
VIP会员
最新内容
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
3+阅读 · 4月25日
多智能体协作机制
专知会员服务
3+阅读 · 4月25日
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
6+阅读 · 4月25日
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
7+阅读 · 4月25日
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
7+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
14+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
10+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
5+阅读 · 4月24日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Andrew NG的新书《Machine Learning Yearning》
我爱机器学习
11+阅读 · 2016年12月7日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员