基于连通度的多跳传输路由算法

针对由各种功能不同的传感器构成的无线传感器网络,提出了一种基于连通度的多跳传输的路由协议(MHTA),该算法根据网络中节点能量分布的不同,引入权重因子作为调节参数进行簇头选举,选举过程中综合考虑了各节点消耗能量,与基站的邻近程度和周围邻节点的数目.为了减少在数据传输过程中消耗的能量,提出了一种簇内多跳和簇间多跳相结合进行数据传输的方法.模拟实验结果证明:该算法能够降低簇头能量消耗,均衡网络负载,从而延长网络生存时间.     

求解通信网节点间全部路由的逻辑代数化算法

经典的D IJKSTRA和BELLM AN-F LOYD通信网络路由算法,只能根据特定网络参数得到最佳路由,却无法获得网络存在的全部可用路由,而通信网理论研究及网络管理等方面,往往需要获得节点之间的全部可用路由.研究出一种路由新算法,遵循逻辑代数运算规则、采用关联矩阵中行与行之间整合与删除方式计算,N个节点的网络只需N-1次整合及删除运算,就能得到源节点到任意节点两点之间全部路由结果.详细论证了算法的正确性与合理性,简介了算法的并行运算可行性及与经典路由算法的兼容性等问题.通过算例详细说明算法的计算过程,并验证其正确性.     

自适应多种群回溯群居蜘蛛算法求解TSP问题

在群居蜘蛛优化算法中引入自适应决策半径,将蜘蛛种群动态地分成多个种群,种群内适应度不同的个体采取不同的更新方式.在筛选全局极值的基础上,根据进化程度执行回溯迭代更新,提出一种自适应多种群回溯群居蜘蛛优化算法,旨在提高种群样本多样性和算法全局寻优能力.函数寻优结果表明改进算法具有较快的收敛速度和较高的收敛精度.最后将其应用于TSP问题的求解.     

基于罚函数方法的Leach协议

为延长无线传感器网络生存时长、减少网络能量消耗,首先将自适应粒子群优化算法应用于Leach协议,获得每一轮的最优簇头集;再基于罚函数方法,对集合中处于边缘位置的感知节点以及基站附近能量较低的感知节点进行惩罚,降低其当选为簇头的概率.通过大量仿真实验表明,协议对网络中簇头节点的选取更加合理,死亡节点分布由外而内,使节点能量负载更加均衡.     

基于综合效益的城市地下物流网络设计与优化方法

针对城市地下物流系统(Underground Logistics System,ULS)的特征,对一系列ULS网络节点选址与优化问题进行了建模分析.1)从解决城市交通拥堵的角度出发,探讨了物流地上地下分配的三种方案,并建立了地下货运OD评价模型.2)综合权衡货运量与货源距离,基于改进的模糊C均值聚类确定ULS—级节点的选址和辐射范围.3)对每个一级区域构建了ULS二级节点选址优化模型,通过人工免疫算法搜索最少覆盖节点群及节点的最优归属.4)建立多目标ULS网络规划模型,结合Prim算法与Dijkstra算法实现货物地下运输路径的最优选择,并采用栅格覆盖的思路在节点服务范围内对ULS网络进行费用优化.5)提出ULS网络效能评估指标,设置中心节点以提高系统运输效率和抗风险能力.     

Sink移动的无线传感网中高连通性密钥预分配方案研究

在Sink移动的无线传感器网络中,安全性和连通性是密钥预分配方案研究中的两个难点.根据节点间安全通信的设计原理,移动Sink节点与传感器节点按一定概率进行安全通信,当网络规模较大时存在大量节点无法与移动Sink节点进行通信,从而降低整个网络的数据收集率.针对这一问题,基于算法N-PGPS为网络提供安全通信的前提下,提出了一种基于树的密钥预分配方案IN-PGPS.该方案以移动Sink节点为根节点,与其通信范围内的传感器节点构成一颗局部树,以此提高传感器节点与移动Sink节点连通的概率、提高网络连通性.分析结果表明,与已有的密钥预分配方案相比,IN-PGPS方案有效提高了网络的连通性.     

基于二叉树的簇内分层密钥管理方案

通过对基于分簇的数据融合隐私保护算法CPDA的分析,提出了一种基于簇内分层随机密钥管理方案.它使用二叉树的逻辑结构,对簇内节点进行重新组织后,传输各自的切片数据,再通过建立密钥树的逻辑层次结构.对整个组密钥进行管理最终实现了在数据融合的同时,保护数据安全通过实验分析,相比于分簇隐私数据融合协议CPDA在具有更好的隐私保护性的同时,更低的数据通信量以及良好的可扩展性.     

基于贝叶斯网络的基因调控研究

为研究基因间的网络调控关系,通过贝叶斯网络方法将概率论知识与图论结合,有效构造了基因间的贝叶斯网络模型并进行了推理.针对一组白血病基因表达数据,首先进行数据标准化、离散化等预处理;其次使用决策树ID3算法求出基因间节点的顺序,并使用K2算法进行贝叶斯网络的结构学习,找出各基因间的网络拓扑结构;再次通过极大似然估计进行参数学习,求出网络中父节点与子节点间的概率依赖关系;最后对构建的贝叶斯网络模型进行了有效性验证,检验数据分析表明,贝叶斯网络对基因间调控关系的预测分析有较高精度.     

基于能量变化的无线传感器网络覆盖算法

设计了一种基于能量变化的无线传感器网络覆盖算法.通常网络节点连接的通信范围应该大于两倍的感应范围,但这将导致网络能耗的增加.提出的算法采用最少数量的节点来解决传感器网络的覆盖率和网络的连通性问题.测量结果表明,提出的覆盖算法可以满足传感器节点的通信范围小于两倍的感应范围.这将降低传感器网络的能量损耗.算法通过使用不同能量水平的活跃节点来降低能量损耗,并且可以延长系统的使用寿命.     

移动自组网络N次空间重用的离散时间马氏链模型

移动自组网络(简称MANET)目前已经成为4G中的重要研究课题.本文在一个典型的随选型路由协议即动态源路由(DSR)协议的基础上,通过对信号强度进行分级来描述节点之间的相对距离,同时利用定向天线技术,建立了移动自组网络有空间重用的离散时间马氏链模型.通过计算平稳分布,进一步分析了节点相邻的概率和节点的平均邻居数两个基本的网络参数.并以定向天线发送信号的特性为基础,给出了一个具体实例,分析相应的参数.这对路由协议的评价和性能分析具有理论上的指导意义.     

簇飞行航天器网络节点距离分布的高斯近似

簇飞行航天器因其节点间几何结构松散,节点间相对有界成为分布式空间系统研究热点之一.基于建立的簇飞行航天器节点移动模型,运用经验统计的分析方法,研究了簇飞行航天器节点间距离分布,采用高斯函数拟合,近似得到了节点距离分布的概率密度函数;为便于分析,还采用八阶多项式拟合节点距离分布的概率密度函数,并与高斯函数拟合残差和相对熵比较分析.结果表明,高斯函数效果更好,为研究簇飞行航天器网络性能提供重要理论基础.     

基于冰情检测环境的无线传感器网络路由协议研究

结合冰凌测报无线传感器网络中传感器节点能量受限、节点随着冰凌的产生与流动会出现在河道断面局部观测区域的冰凌测报无线传感器网络拓扑结构不断变化这一特性,提出了对贪婪周边无状态路由协议GPSR的改进策略GFSRI(GPSR-Improved),改进算法中采用图论模型,借助网络模拟器NS2(Network Simulator 2),对GPSR算法以及改进的路由策略GPSRI进行了模拟仿真实验,对路由算法中涉及到的关键参数的相关实验数据进行了处理分析.模拟仿真实验及评估结果表明,GPSRI在数据包转发的路由跳数、源和目的节点间端到端的传输时延方面与GPSR相比有较大的性能改进.     

基于加权复杂网络的文本关键词提取

通过分析基于复杂网络的网络提取的文本关键词新算法.首先根据文本特征词之间的关系构建文本的加权复杂网络模型,其次通过节点的加权聚类系数和节点的介数计算节点的综合特征值,最后根据综合特征值提取出文本关键词.实验结果表明,该算法提取的关键词能够较好地体现文本主题,提取关键词的准确率比已有算法有明显提高.     

基于图论的防空兵力优化配置研究

应用图论将防空系统抽象成二维网络的拓扑结构图,通过指定点对间最小拦截概率的计算,得到防空拓扑图的子图,并应用复杂网络理论,建立了防空节点攻击价值的计算方法.在此基础上设计了防空兵力优化配置算法,给出了能够满足任务要求的兵力配置方案.     

Ad Hoc网络中的区域划分和资源分配问题

建立了Ad Hoc网络中的区域划分和资源分配的模型,重点对网络的最少小区数覆盖、抗毁性、节点分簇等问题进行了研究,并对节能性、通信质量评估进行了初步探讨.     

求解最小Steiner树的蚁群优化算法及其收敛性

最小Steiner树问题是NP难问题,它在通信网络等许多实际问题中有着广泛的应用．蚁群优化算法是最近提出的求解复杂组合优化问题的启发式算法．本文以无线传感器网络中的核心问题之一,路由问题为例,给出了求解最小Steiner树的蚁群优化算法的框架．把算法的迭代过程看作是离散时间的马尔科夫过程,证明了在一定的条件下,该算法所产生的解能以任意接近于1的概率收敛到路由问题的最优解．     

两个离散网络间的广义同步

本文研究了两个离散网络之间的广义同步,其中每个网络的节点动力学是不同的,节点数目也没有要求是相等的.通过使用辅助系统方法,我们给出了基于李雅普诺夫稳定性理论的广义同步定理.最后,用数值例子来验证定理的有效性.     

混合教与学算法求解多行程车辆路径问题

为了求解带容量约束的车辆路径问题,提出了一种混合教与学优化算法.该算法基于标准的教与学算法,结合基于禁忌搜索算法的局部优化方法,力求进一步强化标准教与学算法的寻优能力.最后通过引入标准数据集,进行了仿真实验并给出了实验分析,测试结果验证了构建的混合教与学优化算法相比其他三种优化算法搜索性能较强,与最优解偏差最小,能够有效地应对离散优化问题.     

移位交换网的最优路由算法

移位交换网是重要的互联网络之一 ,在并行计算中有着广泛应用 .然而 ,它缺少任意点对间的最短路由算法 .已有的路由算法都不能保证其任意节点对间都是最短路由 .文中给出了一个最短路由算法 ,也是最优路由算法 ,它使得从源节点到目的节点的任何信息都是沿最短路由传输 .同时 ,我们还得到了任意节点对间的距离公式     

面向应急对地观测任务的多平台资源部署优化研究

提出了一种基于遗传算法的面向应急对地观测任务的多平台资源部署优化方法。该方法通过把观测区域离散化为网格点的集合,将多平台资源部署问题形式化为一个组合优化问题,其目标是在一定响应时间约束下最大化观测区域覆盖率。设计的求解算法采用整数编码表示各平台资源的部署位置,使用精英保留策略加快算法收敛速度。仿真结果表明,该方法能够快速获得满意的卫星、飞艇、无人机多平台资源部署方案。