We investigate the coexistence of task-oriented and data-oriented communications in a IoT system that shares a group of channels, and study the scheduling problem to jointly optimize the weighted age of incorrect information (AoII) and throughput, which are the performance metrics of the two types of communications, respectively. This problem is formulated as a Markov decision problem, which is difficult to solve due to the large discrete action space and the time-varying action constraints induced by the stochastic availability of channels. By exploiting the intrinsic properties of this problem and reformulating the reward function based on channel statistics, we first simplify the solution space, state space, and optimality criteria, and convert it to an equivalent Markov game, for which the large discrete action space issue is greatly relieved. Then, we propose a Whittle's index guided multi-agent proximal policy optimization (WI-MAPPO) algorithm to solve the considered game, where the embedded Whittle's index module further shrinks the action space, and the proposed offline training algorithm extends the training kernel of conventional MAPPO to address the issue of time-varying constraints. Finally, numerical results validate that the proposed algorithm significantly outperforms state-of-the-art age of information (AoI) based algorithms under scenarios with insufficient channel resources.


翻译:我们调查了任务导向通信和数据导向通信在共享一组频道的IoT系统中共存的情况,并研究了时间安排问题,以共同优化不正确信息(AoII)和传输量的加权年龄,这分别是两种类型通信的性能衡量标准。这个问题被表述为Markov决定问题,由于巨大的离散行动空间和由于频道的随机可用性所造成的时间变化行动限制,这个问题难以解决。通过利用这一问题的内在特性和根据频道统计重新设定奖励功能,我们首先简化了解决方案空间、状态空间和最佳性能标准,并将它转换为相当的Markov游戏,而大型离散行动空间问题对此非常宽慰。然后,我们提出了惠特指数指导多剂准政策优化(WI-MAPO)算法,以解决深思熟虑的游戏,其中嵌入的Whitttle索引模块进一步缩小了行动空间,拟议离线培训算法将传统的MAPO培训核心范围扩大到解决基于时间变化的资源问题。最后,根据基于时间变化的频道的算法(A,数字结果),根据基于不完全基于时间变化的轨算法,证实了拟议的国家算法。

0
下载
关闭预览

相关内容

《计算机信息》杂志发表高质量的论文,扩大了运筹学和计算的范围,寻求有关理论、方法、实验、系统和应用方面的原创研究论文、新颖的调查和教程论文,以及描述新的和有用的软件工具的论文。官网链接:https://pubsonline.informs.org/journal/ijoc
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关资讯
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员