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深度强化学习在通信与网络中的应用:综述

网络与互联网体系结构 2018-10-19 v1 机器学习

摘要

本文对深度强化学习在通信与网络中的应用进行了全面的文献综述。现代网络,例如物联网(IoT)与无人机(UAV)网络,变得更加去中心化与自治。在此类网络中,网络实体需在不确定网络环境下本地决策以最大化网络性能。当状态与动作空间较小时,强化学习已被高效用于使网络实体获得最优策略(包括决策或动作)。然而,在复杂大规模网络中,状态与动作空间通常很大,强化学习可能无法在合理时间内找到最优策略。因此,深度强化学习——即强化学习与深度学习的结合——被提出以克服上述缺陷。本综述中,我们首先从基础概念到高级模型对深度强化学习进行教程式介绍。随后,我们综述为解决通信与网络中新兴问题而提出的深度强化学习方法。这些问题包括动态网络接入、数据速率控制、无线缓存、数据卸载、网络安全与连通性保持,它们对 5G 及更下一代网络至关重要。此外,我们给出深度强化学习在流量路由、资源共享与数据收集中的应用。最后,我们强调应用深度强化学习的重要挑战、开放问题与未来研究方向。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.07862,
  title  = {Applications of Deep Reinforcement Learning in Communications and Networking: A Survey},
  author = {Nguyen Cong Luong and Dinh Thai Hoang and Shimin Gong and Dusit Niyato and Ping Wang and Ying-Chang Liang and Dong In Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07862},
  year   = {2018}
}

备注

37 pages, 13 figures, 6 tables, 174 reference papers