Sailboat navigation control system based on spiking neural networks

Título traducido de la contribución: Sistema de control de navegación de veleros basado en redes neuronales spiking

Nelson Santiago Giraldo, Sebastián Isaza, Ricardo Andrés Velásquez

Producción científica: Contribución a una revistaArtículo de Investigaciónrevisión exhaustiva

1 Cita (Scopus)

Resumen

En este artículo, presentamos el desarrollo de un sistema de control de navegación para un velero basado en redes neuronales con espigas (SNN). Nuestra inspiración para esta elección de redes radica en su potencial para lograr una computación rápida y de bajo consumo energético en hardware especializado. Para entrenar nuestro sistema, utilizamos la regla de aprendizaje por refuerzo de plasticidad dependiente del tiempo de picos modulados y un entorno de simulación basado en la biblioteca BindsNET y el simulador USVSim. Nuestro objetivo fue desarrollar un sistema de control basado en redes neuronales de espigas que pueda aprender políticas que permitan a los veleros navegar entre dos puntos siguiendo una línea recta o realizando estrategias de virada y trasluchada, dependiendo de las condiciones del escenario de navegación. Presentamos la definición matemática del problema, el esquema de funcionamiento del entorno de simulación, los controladores de red neuronal spiking y la estrategia de control utilizada. Como resultado, obtuvimos 425 controladores basados en SNN que completaron la tarea de navegación propuesta, lo que indica que el entorno de simulación y la estrategia de control implementada funcionan eficazmente. Por último, comparamos el comportamiento de nuestro mejor controlador con el de otros algoritmos y presentamos algunas posibles estrategias para mejorar su rendimiento.
Título traducido de la contribuciónSistema de control de navegación de veleros basado en redes neuronales spiking
Idioma originalInglés estadounidense
Páginas (desde-hasta)489–504
Número de páginas16
PublicaciónControl Theory and Technology
Volumen21
DOI
EstadoPublicación electrónica previa a su impresión - ago. 29 2023

Áreas temáticas de ASJC Scopus

  • Ingeniería de control y sistemas
  • Procesamiento de senales
  • Sistemas de información
  • Modelización y simulación
  • Ingeniería aeroespacial
  • Control y optimización
  • Ingeniería eléctrica y electrónica

Huella

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