İnsansız hava araçlarında kolektif zeka uygulaması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Fatih AYDEMİR

Danışman: Aydın Çetin

Özet:

Sınırlı donanım kabiliyetleri ve merkezi olmayan karar verme sürecinin zorluğu nedeniyle, insansız hava aracı (İHA) sistemleri kullanılarak dinamik kapsama önemli araştırma konularından birisidir. Bilinmeyen bir ortamda bir grup İHA'nın işbirlikçi davranışı, çözülmesi gereken bir başka sorundur. Bu tez çalışmasında, iki farklı dinamik kapsama probleminin çözümüne yönelik merkezi olmayan yürütme şemasına sahip bir grup İHA’nın kullanıldığı iki farklı yöntem önerilmiştir. Önerilen yöntemlerde her bir İHA pekiştirmeli öğrenme ajanı olarak modellenmiş ve kısmi gözlemlenebilir dinamik ortamda işbirlikçi davranışlar üretmesi amaçlanmıştır. Ajanlar, kendi gözlemlerini ve iletişim kurabildiği ajanların gözlemlerini kullanarak ortam hakkında bilgi sahibi olmaya çalışırlar. Deneme/yanılma yaklaşımı temel alınarak geliştirilen bu yöntemde ajanlar, grup başarısını artırdıkları oranda olumlu ödül; başarıyı düşürdükleri oranda ise olumsuz ödül puanı alırlar. Belirli bir iletişim mesafesine sahip olan ajanlar, doğrudan veya dolaylı olarak birbirleri ile etkileşimde olabilirler. Bağlı ajanlar olarak adlandırılan bu yaklaşım, grup başarısını artırmaya yönelik politikalar üretmeyi kolaylaştırarak kapsam kalitesini artırmaya yardımcı olur. Birinci yöntem, hedef alanın düşük enerji tüketimi ile en yüksek seviyede kapsama yapılmasına yöneliktir. İkinci yöntem ise yüksek adillik indisi gözetilerek hedef alan üzerinde bulunan nesnelerin düşük enerji tüketimi ile en yüksek seviyede kapsanmasına yöneliktir. Önerilen yöntemlerin etkinliği ve verimliliği çok ajanlı aktör-eleştirmen bağlamında çalışan bir benzetim ortamında test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar bu tez çalışması kapsamında detaylı olarak incelenerek sonuçları sunulmuştur. Sonuçlar, sınırlı iletişim mesafesine sahip İHA'ların hedef bölgede grup başarısı için hareket edebildiğini ve merkezi yönlendirmeye ihtiyaç duymadan hedefleri başarılı bir şekilde kapsayabildiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler : Dinamik ortamlar, çok ajanlı pekiştirmeli öğrenme, dinamik alan kapsama, ilgi noktası kapsama