Due to their inherent flexibility and autonomous operation, unmanned aerial vehicles (UAVs) have been widely used in Internet of Medical Things (IoMT) to provide real-time biomedical edge computing service for wireless body area network (WBAN) users. In this paper, considering the time-varying task criticality characteristics of diverse WBAN users and the dual mobility between WBAN users and UAV, we investigate the dynamic task offloading and UAV flight trajectory optimization problem to minimize the weighted average task completion time of all the WBAN users, under the constraint of UAV energy consumption. To tackle the problem, an embodied AI-enhanced IoMT edge computing framework is established. Specifically, we propose a novel hierarchical multi-scale Transformer-based user trajectory prediction model based on the users' historical trajectory traces captured by the embodied AI agent (i.e., UAV). Afterwards, a prediction-enhanced deep reinforcement learning (DRL) algorithm that integrates predicted users' mobility information is designed for intelligently optimizing UAV flight trajectory and task offloading decisions. Real-word movement traces and simulation results demonstrate the superiority of the proposed methods in comparison with the existing benchmarks.


翻译:凭借其固有的灵活性和自主操作能力,无人机在医疗物联网中得到了广泛应用,为无线体域网用户提供实时的生物医学边缘计算服务。本文考虑到不同无线体域网用户任务关键性的时变特性,以及无线体域网用户与无人机之间的双重移动性,研究了在无人机能耗约束下,最小化所有无线体域网用户加权平均任务完成时间的动态任务卸载与无人机飞行轨迹优化问题。为解决该问题,建立了一个具身人工智能增强的医疗物联网边缘计算框架。具体而言,我们基于具身人工智能代理(即无人机)捕获的用户历史轨迹数据,提出了一种新颖的分层多尺度Transformer用户轨迹预测模型。随后,设计了一种融合预测用户移动性信息的预测增强深度强化学习算法,用于智能优化无人机飞行轨迹与任务卸载决策。真实世界移动轨迹与仿真结果证明了所提方法相较于现有基准方案的优越性。

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