Abstrakti
Toimintojen suunnittelu tulevaisuuteen on tärkeä tehtävä useissa käytännön ongelmissa. Epävarmuus toimintojen lopputuloksesta ja vaillinaiset kohinaiset havainnot tekevät suunnittelusta usein vaikeaa. Erityisesti langattomissa verkoissa langattomien agenttien täytyy päättää milloin lähettää dataa, käyttäen ainoastaan kohinaisia havaintoja ja vaillinaista tietoa verkkoliikenteestä ja muiden laitteiden tilasta.
Useissa tämänkaltaisissa tilanteissa osittain havaittava Markov-päätösprosessi (POMDP)-malli määrittelee optimaaliset toiminnot yhdelle agentille ja hajautettu POMDP (DEC-POMDP)-malli usealle yhteistyötä tekevälle agentille. Tämä väitöskirja esittelee uusia tehokkaita menetelmiä näille ilmaisukykyisille, mutta laskennallisesti vaativille POMDP ja DEC-POMDP-malleille. Uudet vaativat langattomat sovellukset toimivat motivaationa menetelmille. Tämän väitöskirjan ensimmäinen kontribuutio on faktoroitu POMDP-menetelmä, joka ratkaisee suurempia ongelmia kuin vertailumenetelmät. Toinen kontribuutio on ensimmäinen ehdotettu faktoroitu äärettömän horisontin DEC-POMDP-menetelmä, joka ratkaisee pienempiä ongelmia samalla tarkkuudella ja suurempia ongelmia kuin ei-faktoroidut vertailumenetelmät. Kolmas kontribuutio esittelee uudentyyppisen jaksollisen tilakonesäätimen POMDP ja DEC-POMDP-malleille, jonka avulla voidaan optimoida suurempia tilakonesäätimiä paremmalla suorituskyvyllä kuin aikaisemmilla menetelmillä. Neljäs kontribuutio on POMDP-malli kognitiiviselle radiolaitteelle, joka lähettää vanhoille radiolaitteille varatuilla taajuuskanavilla. Malli ottaa huomioon vanhojen radiolaitteiden erilaiset purskepituudet ja reaktiot ja suoriutuu paremmin kokeissa kuin vertailumallit. Viidennessä kontribuutiossa usean laitteen langaton lähetys spatiaalisen häiriön alla muotoillaan faktoroiduksi DEC-POMDP:ksi. Tämä sallii optimoinnin sekä tilan että ajan suhteen, ja lähestymistavalla saavutetaan kokeissa parempia tuloksia kuin langattomaan tiedonsiirtoon käytetyillä vertailumenetelmillä. Langattomien laitteiden päätösten laatu riippuu ratkaisevasti havaintojen hinnasta ja laadusta. Väitöskirjan viimeinen kontribuutio on uusi kaistantunnistustapa, joka käyttää nanoteknologiaan pohjautuvaa laskentaa. Uudessa tunnistustavassa koneoppimista käytetään nanomittakaavan vikojen vaimentamiseen ja signaalien luokitteluun.
Julkaisun otsikon käännös | Päätöksenteko epävarmuuden vallitessa suurissa ongelmissa ja sovelluksia langattomaan tiedonsiirtoon |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-60-4998-4 |
Sähköinen ISBN | 978-952-60-4999-1 |
Tila | Julkaistu - 2013 |
OKM-julkaisutyyppi | G5 Artikkeliväitöskirja |
Tutkimusalat
- Päätöksenteko
- POMDP
- DEC-POMDP
- langaton verkko
- WLAN
- kognitiivinen radio
- nanolaskenta