ЗАСТОСУВАННЯ АЛГОРИТМУ САМОНАВЧАННЯ ІЗ ПІДКРІПЛЕННЯМ ТА BOID-МОДЕЛІ ДЛЯ КООРДИНАЦІЇ eVTOL-ДРОНІВ У СИСТЕМАХ БЕЗПЕКИ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ

Анна ОВЧИННИКОВА

Анотація


В цій роботі запропоновано гібридний підхід до координації рою eVTOL-дронів у задачах захисту критичної інфраструктури. Модель поєднує класичну Boid-динаміку та багатоагентне навчання з підкріпленням (MARL), реалізоване через QMIX. Така комбінація забезпечує адаптивну зміну ролей, автономну реконфігурацію рою та стійкість до відмов окремих агентів. Для оцінювання ефективності створено унікальний сценарій “Pipeline Intrusion Response”. У межах симуляції протестовано здатність рою виявляти загрози, перебудовувати формацію та зменшувати енерговитрати в умовах турбулентності. Результати показали покращення стабільності формації, зниження кількості помилкових маневрів і 100% успішність реконфігурації

Ключові слова


eVTOL, дрон, Reinforcement Learning, Boid-модель, критична інфраструктура, автономні системи, безпека

Повний текст:

PDF

Посилання


Guo, Y., Xie, X., Zhao, R., Zhu, C., Yin, J., Long, H. Cooperation and competition: Flocking with evolutionary MARL // Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2022. № 114.

Hoang, D. N. M. «An adaptive weighting mechanism for Reynolds rules (separation, alignment, cohesion)» // PeerJ Computer Science. 2021.

Jung, W., Park, S., Choi, J., Kim, H. Enhancing UAV swarm tactics with edge AI // Aerospace Science and Technology. 2024. № 145.

Rashid, T., Samvelyan, M., Schroeder, C., Farquhar, G., Foerster, J., Whiteson, S. Monotonic value function factorisation for deep multi-agent reinforcement learning // Proceedings of ICML. 2018.

Vázquez, A., & Pavez, J. Boids‑Based Integration Algorithm for Formation Control and Obstacle Avoidance in Unmanned Aerial Vehicles // Machines. 2025. Т. 13, № 4.

Wang, Z., Xie, L. Designing effective reward functions in multi-agent reinforcement learning // Journal of Intelligent & Robotic Systems. 2025.




DOI: https://doi.org/10.32620/pls.2025.8.65

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.