Bayesian Prediction and Adaptive Sampling Algorithms for Mobile Sensor Networks : Online Environmental Field Reconstruction in Space and Time

Sprache: Englisch

Verlag: Springer International Publishing, Springer International Publishing, 2015

3319219200 / 9783319219202

Serie: Buch 16 von 27 - SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering

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Druck auf Anfrage Neuware - Printed after ordering - This brief introduces a class of problems and models for the prediction of the scalar field of interest from noisy observations collected by mobile sensor networks. It also introduces the problem of optimal coordination of robotic sensors to maximize the prediction quality subject to communication and mobility constraints either in a centralized or distributed manner. To solve such problems, fully Bayesian approaches are adopted, allowing various sources of uncertainties to be integrated into an inferential framework effectively capturing all aspects of variability involved. The fully Bayesian approach also allows the most appropriate values for additional model parameters to be selected automatically by data, and the optimal inference and prediction for the underlying scalar field to be achieved. In particular, spatio-temporal Gaussian process regression is formulated for robotic sensors to fuse multifactorial effects of observations, measurement noise, and prior distributions for obtaining the predictive distribution of a scalar environmental field of interest. New techniques are introduced to avoid computationally prohibitive Markov chain Monte Carlo methods for resource-constrained mobile sensors. Bayesian Prediction and Adaptive Sampling Algorithms for Mobile Sensor Networks starts with a simple spatio-temporal model and increases the level of model flexibility and uncertainty step by step, simultaneously solving increasingly complicated problems and coping with increasing complexity, until it ends with fully Bayesian approaches that take into account a broad spectrum of uncertainties in observations, model parameters, and constraints in mobile sensor networks. The book is timely, being very useful for many researchers in control, robotics, computer science and statistics trying to tackle a variety of tasks such as environmental monitoring and adaptive sampling, surveillance, exploration, and plume tracking which are of increasing currency. Problems are solved creatively by seamless combination of theories and concepts from Bayesian statistics, mobile sensor networks, optimal experiment design, and distributed computation.

Bestandsnummer des Verkäufers 9783319219202

Titel
Bayesian Prediction and Adaptive Sampling Algorithms for Mobile Sensor Networks : Online Environmental Field Reconstruction in Space and Time
Autor
Yunfei Xu
Verlag
Springer International Publishing, Springer International Publishing
Veröffentlichungsjahr
2015
Zustand
Neu
Einband
Taschenbuch
Sprache
Englisch
ISBN-10
3319219200
ISBN-13
9783319219202
Artikelgewicht
230 Gramm
Abmessungen
235x155x7 mm
Serie
Buch 16 von 27: SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering

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