الگوریتم مسیریابی نوین برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم زیر آب با استفاده از یادگیری تقویتی و شبکه‌های عصبی متخاصم زایشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.

2 گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.

doi
10.22052/scj.2025.255711.1281
چکیده

شبکه‌های حسگر بی‌سیم زیر آب با چالش‌هایی مانند محدودیت انرژی گره‌ها، حرکت حسگرها در اعماق مختلف و نیاز به روش‌های ارتباطی متنوع مواجه هستند. این محدودیت‌ها باعث کاهش کارآیی الگوریتم‌های مسیریابی مرسوم در سایر شبکه‌های بی‌سیم چندگامه در این نوع از شبکه‌ها می‌شوند. در این پژوهش، یک روش مسیریابی نوین مبتنی بر یادگیری تقویتی و شبکه‌های عصبی متخاصم زایشی برای کاربرد در شبکه‌های حسگر بی‌سیم زیر آب معرفی می‌شود. هدف اصلی در این رویکرد، کشف و ذخیره مسیرهای مناسب برای ارسال داده‌ها است. سپس، با استفاده از الگوی شبکه‌های عصبی متخاصم زایشی (GAN)، این مسیرها برای آموزش یک مدل یادگیری عمیق بکار گرفته می‌شوند و سعی بر تولید مسیرهای جدید در این چرخه است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند که استفاده از این رویکرد به بهبود نرخ تحویل موفق بسته‌ها به مقصد و افزایش طول عمر شبکه نسبت به روش‌های یادگیری تقویتی سنتی در شبکه‌های حسگر زیر آب منجر می‌شود.