基于贝叶斯优化识别高空氦气球最佳发射地点的研究——以站位保持为任务
机器人学
2024-03-19 v1
摘要
高空氦气球的站位保持任务在生态调查、大气分析和通信中继等领域显示出前景，但识别氦气球发射的最佳时间和位置仍是一个具有挑战性和多维度的问题。例如，林火跟踪等任务对气球的发射位置施加几何约束。此外，识别最佳位置还高度依赖大气条件。我们首先阐述了如何利用强化学习基于控制器，这些控制器常用于站位保持任务，可以利用环境。这种利用可能会在未见的天气模式下降低性能，并影响识别最佳发射配置时的站位保持性能。对区域内所有状态赋予相同权重，智能体通过靠近边缘来利用区域的几何结构，从而导致风险行为。我们提出了一种修改方案，这种修改补偿了这种利用，并在平均情况下提高了目标区域内的步数。随后，我们阐述了如何使用贝叶斯优化（BO）识别发射的最佳位置以执行站位保持任务，最大化给定 rollout 的预期无折扣回报。我们表明 BO 能在其他优化方法中更少的步骤中找到此发射位置。结果表明， surprisingly，最佳发射位置并不常见于目标区域内。请进一步了解有关我们项目的信息，请访问 https://sites.google.com/view/bo-lauch-balloon/。
引用
@article{arxiv.2403.10784,
title = {Identifying Optimal Launch Sites of High-Altitude Latex-Balloons using Bayesian Optimisation for the Task of Station-Keeping},
author = {Jack Saunders and Sajad Saeedi and Adam Hartshorne and Binbin Xu and Özgur Şimşek and Alan Hunter and Wenbin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10784},
year = {2024}
}