Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5746| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Análise de desempenho e generalização do algoritmo Soft Actor-Critic (SAC) integrado à otimização de trajetória K1999 em veículos autônomos simulados |
| Autor: | Santos, Joao Victor de Sousa |
| Orientador(a): | Araújo, Francisco Marcelino Almeida |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Oliveira Junior, Wilson de |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Santana, Fernando Castelo Branco Goncalves |
| Resumo: | O desenvolvimento de veículos autônomos simulados (AWS DeepRacer) enfrenta o desafio da instabilidade de convergência e do elevado custo exploratório inerentes ao algoritmo Soft Actor-Critic (SAC) em espaços de ação contínuos. Este trabalho propõe avaliar o impacto da integração da otimização geométrica de trajetória (K1999) como um guia estruturado para a exploração do SAC, visando mitigar o caos exploratório inicial e o sobreajuste (overfitting) geométrico. Utilizou-se o ambiente em nuvem da AWS para treinar dois modelos SAC por 6 horas cada: um controle (trajetória central) e um proposto (K1999). A função de recompensa incorporou decaimento exponencial de distância e velocidade à linha ideal. Os resultados indicam que o modelo K1999 mitigou o caos exploratório, consolidando sua política ótima 74 iterações antes da linha de base. Em testes de generalização (zero-shot) em pista inédita, a abordagem reduziu as colisões em aproximadamente 66% e o tempo de volta pela metade. Conclui-se que a injeção de heurísticas pré- calculadas reduz a entropia improdutiva e previne falhas catastróficas do SAC, embora o modelo ainda apresente taxas residuais de overfitting ao lidar com cenários totalmente desconhecidos. |
| Abstract: | The development of simulated autonomous vehicles (AWS DeepRacer) faces the challenge of convergence instability and the high exploratory cost inherent to the Soft Actor-Critic (SAC) algorithm in continuous action spaces. This work evaluates the impact of integrating geometric trajectory optimization (K1999) as a structured guide for SAC exploration, aiming to mitigate initial exploratory chaos and geometric overfitting. The AWS cloud environment was used to train two SAC models for 6 hours each: a control (centerline) and a proposed model (K1999). The reward func- tion incorporated exponential distance and velocity decay to the ideal line. Results show that the K1999 model mitigated exploratory chaos, consolidating its optimal policy 74 iterations earlier than the baseline. In zero-shot generalization tests on an unseen track, the approach reduced collisions by approximately 66% and cut the lap time in half. In conclusion, injecting pre-calculated heuristics reduces unproductive entropy and prevents catastrophic failures of SAC, although the model still exhibits residual rates of overfitting when dealing with entirely unknown scenarios. |
| Palavras-chave: | Aprendizado por Reforço Soft Actor-Critic (SAC) AWS DeepRacer Condução Autônoma Algoritmo K1999 |
| Cnpq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::GEOMETRIA E TOPOLOGIA |
| metadata.dc.language: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí |
| Sigla: | IFPI |
| Unidade: | Campus Teresina Central |
| Citação: | SANTOS, Joao Victor de Sousa. Análise de desempenho e generalização do algoritmo soft actor-critic (SAC) integrado à otimização de trajetória k1999 em veículos autônomos simulados. Orientador: Francisco Marcelino Almeida de Araújo. 2026. 10 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2026 |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5746 |
| Data do documento: | 2026 |
| Aparece nas coleções: | Analise e Desenvolvimento de Sistemas - Teresina Central |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| 2026_tcc_jvdsdsantos.pdf | 498.31 kB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.
