Araştırma Makalesi

Su Altı Otonom Araçlarda Derin Q-Ağları Algoritması Kullanılarak ROS Tabanlı Yol Planlama

Cilt: 12 Sayı: 2 29 Haziran 2024
PDF İndir
EN TR

Su Altı Otonom Araçlarda Derin Q-Ağları Algoritması Kullanılarak ROS Tabanlı Yol Planlama

Öz

Su altı araçları genellikle sınırlı hareket kabiliyetine sahiptir. Bu çalışma, bu problemin çözümüne odaklanmaktadır. Çalışmada Monterey Körfezi Akvaryumu Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen Tethys UMOSA (Uzun Menzilli Otonom Su Altı Aracı) [1] üzerinde Yeniden Güçlendirme Öğrenmesi (RL) algoritmasının kullanılması incelenmiştir. Deneyler Gazebo simülasyon ortamında [2] gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneylerde, Paper ve arkadaşları tarafından geliştirilen Tethys UMOSA’nın modellendiği Gazebo su altı simülasyon ortamı [3] kullanılmıştır. Geleneksel denetleyicilerin yerine gerçek zamanlı olarak Yeniden Güçlendirme Öğrenmesi (RL) algoritmalarının kullanılması incelenmiştir. UMOSA’nın yörüngesini belirlemek için Derin Q-Ağları (DQN) algoritması kullanılmıştır. Gazebo simülasyon ortamındaki su altı aracının kontrolü Robot İşletim Sistemi (ROS) kullanılarak sağlanmıştır. Sonuçlar geleneksel denetleyicilere kıyasla RL tabanlı algoritmaların potansiyel avantajlarını göstermektedir. Çalışma sonucunda UMOSA modellerinde Derin Q-Ağları algoritmasının gerçek zamanlı kontrol için verimli olarak kullanılabileceği ve simülasyon ortamında Derin Q-Ağları için gereken eğitim ortamının gerçekleştirilebilecği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] [Watson, S.; Duecker, D.A.; Groves, K. Localisation of Unmanned Underwater Vehicles (UUVs) in Complex and Confined Environments: A Review. Sensors 2020
  2. [2] Phillips, A.B., vd. (2023). "Autosub Long Range 1500: A continuous 2000 km field trial." Ocean Engineering, 280, 114626.
  3. [3] Godin, M.A., vd. (2011). "Real-time sensing of upwelling from a moving autonomous platform." Limnology and Oceanography: Methods, 9(1), 1-13.
  4. [4] Zhang, Y., vd. (2012). "Using AUVs to study frontal dynamics." Journal of Field Robotics, 29(6), 1035-1048.
  5. [5] Kukulya, A., vd. (2016). "AUVs in the Arctic: A platform for interdisciplinary science." OCEANS 2016 MTS/IEEE Monterey.
  6. [6] Qu, Xingru, et al. "A Deep Reinforcement Learning-Based Path-Following Control Scheme for an Uncertain Under-Actuated Autonomous Marine Vehicle." Journal of Marine Science and Engineering 11.9 (2023): 1762.
  7. [7] Ma, Hui, Xiaokai Mu, and Bo He. "Adaptive navigation algorithm with deep learning for autonomous underwater vehicle." Sensors 21.19 (2021): 6406.
  8. [8] Liu, Tao, Yuli Hu, and Hui Xu. "Deep reinforcement learning for vectored thruster autonomous underwater vehicle control." Complexity 2021 (2021): 1-25.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Karar Desteği ve Grup Destek Sistemleri , Gömülü Sistemler , Otonom Araç Sistemleri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

26 Haziran 2024

Yayımlanma Tarihi

29 Haziran 2024

Gönderilme Tarihi

4 Nisan 2024

Kabul Tarihi

10 Mayıs 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 12 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Gözütok, E., & Duran, F. (2024). Su Altı Otonom Araçlarda Derin Q-Ağları Algoritması Kullanılarak ROS Tabanlı Yol Planlama. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 12(2), 743-752. https://doi.org/10.29109/gujsc.1465108

                                     16168      16167     16166     21432        logo.png   


    e-ISSN:2147-9526