✅作者简介热爱科研的Matlab仿真开发者擅长毕业设计辅导、数学建模、数据处理、算法改进、程序设计科研仿真。完整代码获取 定制创新 论文复现私信个人信条做科研博学之、审问之、慎思之、明辨之、笃行之是为博学慎思明辨笃行。 内容介绍受洪水影响的无线网络通常存在基站损毁、信号衰减、电磁干扰等问题。基于玻尔兹曼引导的 Q 学习可用于优化 3D 无人机部署以改善网络通信状况具体如下玻尔兹曼引导的 Q 学习原理Q 学习是强化学习中的经典算法通过让智能体在环境中不断试错学习到最优的行为策略。玻尔兹曼引导的 Q 学习则是在 Q 学习的基础上利用玻尔兹曼分布Softmax 函数来选择动作。它根据状态 - 动作对的 Q 值计算每个动作被选择的概率Q 值越高动作被选择的概率越大但同时也会以一定概率选择 Q 值较低的动作从而平衡了探索与利用有助于算法跳出局部最优解。洪水影响下的无线网络建模通信障碍建模考虑洪水对基站的破坏确定受影响区域内基站失效位置。同时根据雨水等对无线信号的吸收和散射特性设定信号衰减模型以及雷电等产生的电磁干扰范围和强度。环境建模将受洪水影响区域构建为三维空间划分成若干栅格单元。考虑地形、建筑物等因素确定哪些区域无人机可飞行哪些区域存在障碍。基于该方法的无人机部署优化过程状态定义状态可包括无人机的三维位置、周围信号强度、与目标通信节点的距离、电池电量等。每个状态对应三维空间中的一个位置及相关属性信息。动作定义动作是指无人机在三维空间中的移动方式如向上、向下、向前、向后、向左、向右移动一定距离或保持静止、调整通信参数等。奖励函数设计若无人机移动到能改善网络覆盖的位置如靠近信号盲区或通信需求大的区域给予正奖励若进入危险区域如靠近倒塌建筑物或导致信号恶化给予负奖励同时考虑无人机的能耗对过度飞行消耗电量的动作给予一定负奖励以鼓励高效部署。学习与部署优化无人机根据当前状态依据玻尔兹曼分布选择动作在环境中执行动作后观察新状态和获得的奖励更新 Q 值表。通过不断迭代学习无人机逐渐找到最优的 3D 部署位置和移动策略以优化受洪水影响区域的无线网络覆盖。优势适应复杂环境能在洪水导致的复杂多变环境中通过不断学习适应环境变化找到较优的部署方案相比传统方法更灵活。全局优化玻尔兹曼引导有助于避免算法陷入局部最优可从全局角度找到更优的无人机部署位置更好地恢复无线网络通信。⛳️ 运行结果 部分代码close all% Load user locations from the provided .mat fileload(userLocations.mat); % Ensure the userLocations variable exists% Simulation parameterssimulation_time 30; % in minutestime_step 1; % 1-minute intervalnum_users size(userLocations, 1); % Number of users from loaded data% Initialize a structure to store user requestsuser_requests struct();% Simulate user requests with boundsfor t 1:time_step:simulation_time% Ensure number of requests is between 220 and the total number of usersmin_requests min(220, num_users); % Minimum bound adjustedmax_requests min(300, num_users); % Maximum bound adjustednum_requests randi([min_requests, max_requests]);% Randomly select users making requestsrequesting_users randperm(num_users, num_requests);% Record the requestsuser_requests(t).time t; % Current simulation time (minute)user_requests(t).requests requesting_users; % IDs of requesting usersend 参考文献title {BUFD-Q: Boltzmann-Guided Q-Learning for Optimized 3D UAV Deployment in Flood-Affected Wireless Networks},author {Gupta, Swateya and Dey, Meenu Rani},institution {Indian Institute of Technology Guwahati},year {2026}更多免费数学建模和仿真教程关注领取