近日,人工智能学院人工智能专业23级本科生周雪姣同学在无人机辅助移动边缘计算研究领域取得重要进展,相关研究成果以“F2SDE: Joint 3D Deployment and Resource Allocation for UAV‑Assisted Edge Computing in Urban Environments” 为题,发表于国际顶级学术期刊《IEEE Internet of Things Journal》(JCR:Q1、中科院分区:1区TOP、影响因子:8.9),论文以周雪姣同学为唯一第一作者,韩守飞副教授为唯一通讯作者。这是人工智能学院本科生科研创新的又一重要成果,体现了学院在本科生科研能力培养方面的显著成效。
城市无人机辅助边缘计算能够为海量地面终端提供算力卸载服务,是支撑智慧城市业务的关键技术。现有研究大多采用概率视距信道模型,难以刻画城市建筑带来的确定性遮挡;同时多数方案预先固定无人机数量,无法动态调整部署规模,难以在时延约束条件下保障全部任务完成,易造成无人机过度部署、系统能耗居高不下。本文结合四叉树空间划分与三维射线追踪可视性检测技术,提出以“可行性优先” 为设计思路的 F2SDE 算法框架,实现无人机三维悬停位置选取、部署数量动态调整与地面任务卸载调度的协同联合优化。研究表明,该算法能够保证 100% 任务完成率,可有效减小无人机部署规模、降低系统总能耗,为复杂城市场景下无人机边缘计算的规划决策提供算法支撑。

图1密集城市环境下多无人机辅助移动边缘计算三维系统模型
该研究得到国家自然科学基金(62306279、62476002、62572005、U24A20267)、中国博士后科学基金(2024M760592)、教育部算力网络与信息安全重点实验室开放课题(2024PY005)的资助。