工程網(wǎng)絡(luò)可靠性BDD分析中排序初始點的研究
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【摘要】:在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,人類的發(fā)展進程正在大跨步前進。與此同時,世界范圍內(nèi)生產(chǎn)生活的舉動也在隨著科技的進步而加快頻率。伴隨著全球生產(chǎn)力的提升,人類的交流活動以及各系統(tǒng)性工程都在以一個個網(wǎng)絡(luò)的形式急速運行著,因此對于各種網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析對于當(dāng)今人類的生活有發(fā)展有著重要的意義。對于網(wǎng)絡(luò)的可靠性研究目前是一個熱點。二分決策圖技術(shù)(BDD)就是研究方法中非常著名的一種。該分析方法的操作過程是首先對于網(wǎng)絡(luò)中的變量進行邊排序,然后生成等價BDD,最后對生成的BDD進行可靠度的計算。在使用BDD分析方法進行網(wǎng)絡(luò)進行可靠度計算時,計算過程的工作效率與生成的等價BDD規(guī)模直接相關(guān)。大規(guī)模的BDD會導(dǎo)致計算效率降低,時效性很差。因此使用與原網(wǎng)絡(luò)等價的小規(guī)模的BDD進行計算,在網(wǎng)絡(luò)可靠性分析工作中是非常有必要的。在生成等價BDD時,我們總需要選擇一個邊排序初始點。不同的邊排序初始點排序后生成的BDD規(guī)模可能存在巨大的差別,生成BDD的規(guī)模越小的邊排序初始點其性能越好。因此,如何選擇規(guī)模小的BDD進行網(wǎng)絡(luò)可靠性計算問題就等價為了如何找出高性能的邊排序初始點以得到規(guī)模小的等價BDD問題。在目前的網(wǎng)絡(luò)可靠性BDD計算中,提升算法的計算效率非常重要。本文針對與計算效率直接相關(guān)的高性能的邊排序初始點做了一些研究工作,具體的內(nèi)容如下所述:(1)對于不同的工程網(wǎng)絡(luò),以及不同的K節(jié)點子集,將網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點作為邊排序初始點生成BDD。研究高性能的邊排序初始點的變化情況與其分布特征。在不同的K節(jié)點子集情況下,高性能邊排序初始點始終保持不變,得出結(jié)論一:高性能邊排序初始點自身具有穩(wěn)定性。并且在將高性能邊排序初始點標注在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)中時,這些節(jié)點都落在一個分區(qū)內(nèi),得出結(jié)論二:高性能邊排序初始點具有匯聚性。(2)提出工程網(wǎng)絡(luò)中高性能邊排序初始點的選擇方法。首先基于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點介數(shù)進行網(wǎng)絡(luò)分區(qū)操作,在此給出了劃分點的定義和選取規(guī)則;然后在所得不同網(wǎng)絡(luò)分區(qū)中選擇節(jié)點對比排序性能,找出高性能邊排序初始點所在的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)。在對工程網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的操作時,必須選擇合適的介數(shù)閾值以確定劃分點。選取多個實際工程網(wǎng)絡(luò)進行實驗,實驗結(jié)果表明,此方法具有可操作性與指導(dǎo)意義。(3)不同的排序策略在對工程網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點的遍歷方式上是不同的。策略不同時,同一個初始點生成的BDD規(guī)?赡芟嗖罹薮。對于不同的排序策略下的高性能邊排序初始點的分布特征和穩(wěn)定性進行了對比。得出在常用的BFS策略中,高性能邊排序初始點依然具有較強的穩(wěn)定性和匯聚性,為其他可用策略下的高性能邊排序初始點的選擇提供了一定的參考。綜上所述,本文就如何選擇規(guī)模小的等價BDD以提升工程網(wǎng)絡(luò)可靠性計算效率,對工程網(wǎng)絡(luò)中的邊排序初始點的分布進行了研究工作,得出了高性能邊排序初始點的分布特征。并且在此研究基礎(chǔ)上給出了工程網(wǎng)絡(luò)中高性能邊排序初始點的選擇方法。最后就Snooker策略與BFS策略下高性能邊排序初始點的分布特征進行比較,為其他可用策略的邊排序研究工作提供一定參考。
【關(guān)鍵詞】:工程網(wǎng)絡(luò)可靠性 二元決策圖 排序初始點 網(wǎng)絡(luò)分區(qū)
【學(xué)位授予單位】:浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP393.08
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 1 緒論10-17
- 1.1 研究背景和意義10-11
- 1.2 網(wǎng)絡(luò)可靠性的研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)可靠性相關(guān)的概念11-13
- 1.2.2 網(wǎng)絡(luò)可靠性分析的常見方法13-14
- 1.3 本文主要工作和組織結(jié)構(gòu)14-15
- 1.3.1 本文的主要工作14-15
- 1.3.2 本文的結(jié)構(gòu)安排15
- 1.4 本章小結(jié)15-17
- 2 工程網(wǎng)絡(luò)可靠性BDD分析基礎(chǔ)17-25
- 2.1 工程網(wǎng)絡(luò)模型和BDD17-23
- 2.1.1 工程網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)17-20
- 2.1.2 工程網(wǎng)絡(luò)模型20-21
- 2.1.3 BDD相關(guān)知識和操作21-23
- 2.2 本章小結(jié)23-25
- 3 BDD邊排序中高性能初始點的分布特征25-34
- 3.1 針對工程網(wǎng)絡(luò)的BDD分析方法25-27
- 3.1.1 工程網(wǎng)絡(luò)可靠性分析中的Snooker策略25-26
- 3.1.2 不同初始點生成BDD規(guī)模的差異性26-27
- 3.2 高性能邊排序初始點的穩(wěn)定性27-31
- 3.3 高性能邊排序初始點的匯聚性31-33
- 3.4 本章小結(jié)33-34
- 4 工程網(wǎng)絡(luò)中高性能排序初始點的選擇方法34-43
- 4.1 工程網(wǎng)絡(luò)劃分點與網(wǎng)絡(luò)分區(qū)34-35
- 4.1.1 基于節(jié)點介數(shù)的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)劃分點的選取34
- 4.1.2 高性能排序初始點與網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的對應(yīng)34-35
- 4.2 工程網(wǎng)絡(luò)中高性能排序初始點選擇實例35-42
- 4.2.1 航空網(wǎng)絡(luò)實驗35-37
- 4.2.2 俱樂部網(wǎng)絡(luò)實驗37-42
- 4.3 本章小結(jié)42-43
- 5 不同策略下高性能排序初始點的分布穩(wěn)定性比較43-49
- 5.1 BFS策略下工程網(wǎng)絡(luò)高性能排序初始點的分布43-46
- 5.1.1 廣度優(yōu)先邊排序策略BFS43-44
- 5.1.2 BFS策略下高性能邊排序初始點的分布44-46
- 5.2 Snooker策略與BFS策略下高性能排序初始點的分布比較46-48
- 5.3 本章小結(jié)48-49
- 6 工作總結(jié)與展望49-51
- 6.1 工作總結(jié)49-50
- 6.2 工作展望50-51
- 參考文獻51-55
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果55-56
- 致謝56-58
- 附件58
【參考文獻】
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本文編號:305177
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