人工智能技术在水声网络路由协议中的应用探索

来源：电子与信息学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：赵矣昊, 陈友淦, 李姜辉, 万磊, 陶毅, 王栩琛, 董妍函, 涂申奥, 许肖梅

单位：1.厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室 厦门 3610052.厦门大学海洋与地球学院 厦门 3611023.厦门大学深圳研究院 深圳 5180004.厦门大学信息学院 厦门 3611025.鹭江创新实验室 厦门 361005

摘要：随着海洋强国战略的发展，我国对海洋资源勘探、生态环境监测、军事安全应用等领域的海洋信息获取和数据传输需求迅速增加。水声网络作为水下数据传输的重要手段，其性能直接受到路由协议的影响。传统水声网络路由协议面临着动态海洋环境、节点能量有限以及网络安全等诸多挑战。近年来，人工智能技术凭借其强大的学习能力、数据洞察能力和适应性，逐渐被引入到水声网络路由协议中。该文综述了国内外人工智能技术在水声网络路由协议中的应用研究进展，详细分析了其在平面路由和层级路由中的应用情况。研究结果表明，人工智能技术能够有效优化路由决策，降低能耗，减少端到端时延，并在一定程度上提升网络安全性能。然而，当前的研究仍主要基于仿真，且在算法复杂度评估和硬件实现方面存在不足。未来的研究方向应包括开发更贴近实际海洋环境的仿真平台，进行海试实验以验证算法性能，同时降低人工智能算法的复杂度，以适应水声节点的硬件条件。该文旨在为水声网络路由协议中应用人工智能技术提供参考，并对未来研究方向提出建议。

关键词：人工智能, 水声通信, 水声网络, 路由协议

基金资助：国家自然科学基金(62271423, 62171394)，深圳市科技计划基础研究面上项目(JCYJ20230807091406013)