Un enfoque para combinar el poder del aprendizaje profundo por refuerzo con una red neuronal gráfica para la optimización de enrutamiento
Autores: Chen, Bo; Zhu, Di; Wang, Yuwei; Zhang, Peng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un enfoque para combinar el poder del aprendizaje profundo por refuerzo con una red neuronal gráfica para la optimización de enrutamiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Optimización de enrutamiento
Problemas de red
Aprendizaje profundo por refuerzo
AutoGNN
Topología de red
Retraso de extremo a extremo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
La optimización de enrutamiento ha sido durante mucho tiempo un problema en el campo de las redes. Con el rápido desarrollo de las aplicaciones de usuario, el tráfico de red está aumentando continuamente en dinamicidad, lo que hace que la optimización del problema de enrutamiento sea NP-duro. Los algoritmos de enrutamiento tradicionales no pueden garantizar tanto precisión como eficiencia. El aprendizaje profundo por refuerzo (DRL) ha mostrado recientemente un gran potencial en la resolución de problemas de redes. Sin embargo, las soluciones de enrutamiento basadas en DRL existentes no pueden procesar la información en forma de grafo en la topología de red y no generalizan bien cuando cambia la topología. En este documento, proponemos AutoGNN, que combina un GNN y DRL para la generación automática de políticas de enrutamiento. En AutoGNN, la distribución de tráfico en la topología de red es procesada por un GNN, mientras que un marco de DRL se utiliza para entrenar los parámetros de las redes neuronales sin experiencia humana. Nuestros resultados experimentales muestran que AutoGNN puede mejorar el retraso promedio de extremo a extremo de la red hasta en un 19.7% y presentar una mayor robustez contra cambios en la topología.
Descripción
La optimización de enrutamiento ha sido durante mucho tiempo un problema en el campo de las redes. Con el rápido desarrollo de las aplicaciones de usuario, el tráfico de red está aumentando continuamente en dinamicidad, lo que hace que la optimización del problema de enrutamiento sea NP-duro. Los algoritmos de enrutamiento tradicionales no pueden garantizar tanto precisión como eficiencia. El aprendizaje profundo por refuerzo (DRL) ha mostrado recientemente un gran potencial en la resolución de problemas de redes. Sin embargo, las soluciones de enrutamiento basadas en DRL existentes no pueden procesar la información en forma de grafo en la topología de red y no generalizan bien cuando cambia la topología. En este documento, proponemos AutoGNN, que combina un GNN y DRL para la generación automática de políticas de enrutamiento. En AutoGNN, la distribución de tráfico en la topología de red es procesada por un GNN, mientras que un marco de DRL se utiliza para entrenar los parámetros de las redes neuronales sin experiencia humana. Nuestros resultados experimentales muestran que AutoGNN puede mejorar el retraso promedio de extremo a extremo de la red hasta en un 19.7% y presentar una mayor robustez contra cambios en la topología.