論文の概要: Motion-Encoded Particle Swarm Optimization for Moving Target Search
Using UAVs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.02039v1
- Date: Mon, 5 Oct 2020 14:17:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-10 20:02:34.214595
- Title: Motion-Encoded Particle Swarm Optimization for Moving Target Search
Using UAVs
- Title(参考訳): uavを用いた移動目標探索のための動きエンコード粒子群最適化
- Authors: Manh Duong Phung, Quang Phuc Ha
- Abstract要約: 本稿では,無人航空機(UAV)を用いた移動目標探索のための動き符号化粒子群最適化(MPSO)という新しいアルゴリズムを提案する。
提案するMPSOは,PSOアルゴリズムで粒子生成に進化する一連のUAV運動経路として探索軌道を符号化することにより,その問題を解決するために開発された。
既存手法による広範囲なシミュレーションの結果,提案手法は検出性能を24%,時間性能を4.71倍改善した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.061135251278187
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper presents a novel algorithm named the motion-encoded particle swarm
optimization (MPSO) for finding a moving target with unmanned aerial vehicles
(UAVs). From the Bayesian theory, the search problem can be converted to the
optimization of a cost function that represents the probability of detecting
the target. Here, the proposed MPSO is developed to solve that problem by
encoding the search trajectory as a series of UAV motion paths evolving over
the generation of particles in a PSO algorithm. This motion-encoded approach
allows for preserving important properties of the swarm including the cognitive
and social coherence, and thus resulting in better solutions. Results from
extensive simulations with existing methods show that the proposed MPSO
improves the detection performance by 24\% and time performance by 4.71 times
compared to the original PSO, and moreover, also outperforms other
state-of-the-art metaheuristic optimization algorithms including the artificial
bee colony (ABC), ant colony optimization (ACO), genetic algorithm (GA),
differential evolution (DE), and tree-seed algorithm (TSA) in most search
scenarios. Experiments have been conducted with real UAVs in searching for a
dynamic target in different scenarios to demonstrate MPSO merits in a practical
application.
- Abstract(参考訳): 本稿では,無人航空機 (uavs) による移動目標探索のための運動エンコード粒子群最適化 (mpso) という新しいアルゴリズムを提案する。
ベイズ理論から、探索問題を目標を検出する確率を表すコスト関数の最適化に変換することができる。
そこで,提案したMPSOは,PSOアルゴリズムにおいて粒子生成に先立って進化する一連のUAV運動経路として探索軌道を符号化することにより,その問題を解決する。
このモーションエンコードアプローチによって、認知的および社会的コヒーレンスを含む群れの重要な特性を保存でき、その結果、より良い解決策が得られる。
既存の手法を用いた広範囲なシミュレーションの結果,mpsoは検出性能を24\%向上させ,従来のpsoに比べて4.71倍向上させるとともに,人工蜂コロニー(abc),アリコロニー最適化(aco),遺伝的アルゴリズム(ga),微分進化(de),トリーシードアルゴリズム(tsa)など他の最先端のメタヒューリスティック最適化アルゴリズムよりも優れていることがわかった。
実際のUAVを用いて,MPSOのメリットを実証するために,様々なシナリオで動的ターゲットを探す実験が実施されている。
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