基于和聲搜索算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多重連通覆蓋
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 18:30
連通與覆蓋是傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要問題,對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量有重要影響。對(duì)給定候選位置中選擇最少數(shù)量的位置放置傳感器節(jié)點(diǎn)來保證監(jiān)測(cè)目標(biāo)的多重覆蓋和傳感器節(jié)點(diǎn)之間的多重連通問題進(jìn)行研究,提出一種基于改進(jìn)和聲搜索算法的節(jié)點(diǎn)部署策略。算法以放置節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、監(jiān)測(cè)目標(biāo)的多重覆蓋和節(jié)點(diǎn)的多重連通為優(yōu)化目標(biāo),在和聲搜索算法中一方面加入學(xué)習(xí)自動(dòng)機(jī)增強(qiáng)算法參數(shù)的自適應(yīng)性,另一方面通過對(duì)算法求解過程中優(yōu)秀解的再利用,增強(qiáng)了算法的優(yōu)化效率。為了對(duì)比算法性能,提出了一種基于貪婪算法的節(jié)點(diǎn)部署策略。仿真結(jié)果顯示,提出的改進(jìn)和聲搜索算法優(yōu)于提出的貪婪算法和原始和聲搜索算法,證明了算法的有效性。
【文章來源】:傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2020年02期 第272-278頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖6場(chǎng)景1中不同的覆蓋和連通條件下算法性能比較??
e,,.單位面積的能耗為AvgJ^/AreaU)。??i?=?1??其中,A鄕(皮)表示部箸區(qū)域的面積,分另1J設(shè)璧不同??的連通覆盡值,比較在場(chǎng)鴦1和場(chǎng)景2中算法魯?shù)??的最優(yōu)解的單位面:積能耗情況,算法其他參數(shù)的設(shè)??置與4.1節(jié)相同,結(jié)果如圈8和圖9所示。其中,橫??坐標(biāo)_示不國(guó)的擊蓋連通要.求,縱坐標(biāo)表示部署麗??域的單位能耗。??出,在相同的靄蓋和連通要求的條件下,改進(jìn)算法??EHS均優(yōu)于原始HS算法和提出的貪婪算法,證明??了算法的有效fe。??沐C)的值??圖7場(chǎng)景2中不同的覆蓋和連通條件下算法性能比較??④不同子目標(biāo)權(quán)重下算法性能比較??為比較不同子目標(biāo)校重A,人和A?,對(duì)算法性能??的影響,在候選位tt數(shù)量為200,覆要求為3和連??通要求為3的條件下,分別在場(chǎng)景1和場(chǎng)景2中設(shè)置??不詞前夂人和A3值,得到的算法結(jié)果如表1和表2??所示。??表1情景1不同子目標(biāo)權(quán)重條件下性能比較??A,??A4??h??S??Sr??Ft??Fk??f3??n??0.25??0.25??0.5??76??42??0.996??1??1??1??0.35??0.35??0.3??69??34??0.987??1??1??1??0.5??0.35??0.15??75??42??0.991??1??1??1??0.75??0.1??0.15??71??40??0.979??1??1??1??0.8??0.1??0.1??70??33??0.96??1??0.984??1??0.9??0.1??0??66??30??0.956??1??1??1??0??0.5??0.5??98??85??0.998??1??
較??算法的能耗,采用文獻(xiàn)[20?]的能耗模型T即單個(gè)節(jié)??點(diǎn)的能耗與其感知半徑的平方成正比,即e,?=/^4。??其中屮為比例系數(shù),此處設(shè)為1。滿足覆蓋和連通??要求時(shí),區(qū)域中部署的傳感器節(jié)點(diǎn)梢耗的總能量為??S??五=Z?e,,.單位面積的能耗為AvgJ^/AreaU)。??i?=?1??其中,A鄕(皮)表示部箸區(qū)域的面積,分另1J設(shè)璧不同??的連通覆盡值,比較在場(chǎng)鴦1和場(chǎng)景2中算法魯?shù)??的最優(yōu)解的單位面:積能耗情況,算法其他參數(shù)的設(shè)??置與4.1節(jié)相同,結(jié)果如圈8和圖9所示。其中,橫??坐標(biāo)_示不國(guó)的擊蓋連通要.求,縱坐標(biāo)表示部署麗??域的單位能耗。??出,在相同的靄蓋和連通要求的條件下,改進(jìn)算法??EHS均優(yōu)于原始HS算法和提出的貪婪算法,證明??了算法的有效fe。??沐C)的值??圖7場(chǎng)景2中不同的覆蓋和連通條件下算法性能比較??④不同子目標(biāo)權(quán)重下算法性能比較??為比較不同子目標(biāo)校重A,人和A?,對(duì)算法性能??的影響,在候選位tt數(shù)量為200,覆要求為3和連??通要求為3的條件下,分別在場(chǎng)景1和場(chǎng)景2中設(shè)置??不詞前夂人和A3值,得到的算法結(jié)果如表1和表2??所示。??表1情景1不同子目標(biāo)權(quán)重條件下性能比較??A,??A4??h??S??Sr??Ft??Fk??f3??n??0.25??0.25??0.5??76??42??0.996??1??1??1??0.35??0.35??0.3??69??34??0.987??1??1??1??0.5??0.35??0.15??75??42??0.991??1??1??1??0.75??0.1??0.15??71??40??0.979??1??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]k重覆蓋設(shè)置算法的百分比覆蓋研究[J]. 費(fèi)娟,劉桂英,劉瑤. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]基于VF-CS的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[J]. 李光輝,胡世紅. 通信學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]WSNs中基于期望網(wǎng)絡(luò)覆蓋和分簇壓縮感知的數(shù)據(jù)收集方案[J]. 劉洲洲,李士寧. 控制與決策. 2018(03)
[4]概率模型下的一種優(yōu)化覆蓋算法[J]. 孫澤宇,伍衛(wèi)國(guó),王換招,邢蕭飛,陳衡. 軟件學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]基于粒子均衡的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制研究[J]. 張洪德,石為人,楊磊,王楷. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于Voronoi覆蓋及Delaunay三角剖分圖的最小剛性拓?fù)淇刂扑惴╗J]. 薛亮,陳晰,趙繼軍,黎作鵬,關(guān)新平. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概率覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 范興剛,楊靜靜,王恒. 軟件學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]基于多目標(biāo)和聲搜索的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法[J]. 李明,曹曉莉,胡衛(wèi)軍. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(01)
本文編號(hào):2911021
【文章來源】:傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2020年02期 第272-278頁 北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖6場(chǎng)景1中不同的覆蓋和連通條件下算法性能比較??
e,,.單位面積的能耗為AvgJ^/AreaU)。??i?=?1??其中,A鄕(皮)表示部箸區(qū)域的面積,分另1J設(shè)璧不同??的連通覆盡值,比較在場(chǎng)鴦1和場(chǎng)景2中算法魯?shù)??的最優(yōu)解的單位面:積能耗情況,算法其他參數(shù)的設(shè)??置與4.1節(jié)相同,結(jié)果如圈8和圖9所示。其中,橫??坐標(biāo)_示不國(guó)的擊蓋連通要.求,縱坐標(biāo)表示部署麗??域的單位能耗。??出,在相同的靄蓋和連通要求的條件下,改進(jìn)算法??EHS均優(yōu)于原始HS算法和提出的貪婪算法,證明??了算法的有效fe。??沐C)的值??圖7場(chǎng)景2中不同的覆蓋和連通條件下算法性能比較??④不同子目標(biāo)權(quán)重下算法性能比較??為比較不同子目標(biāo)校重A,人和A?,對(duì)算法性能??的影響,在候選位tt數(shù)量為200,覆要求為3和連??通要求為3的條件下,分別在場(chǎng)景1和場(chǎng)景2中設(shè)置??不詞前夂人和A3值,得到的算法結(jié)果如表1和表2??所示。??表1情景1不同子目標(biāo)權(quán)重條件下性能比較??A,??A4??h??S??Sr??Ft??Fk??f3??n??0.25??0.25??0.5??76??42??0.996??1??1??1??0.35??0.35??0.3??69??34??0.987??1??1??1??0.5??0.35??0.15??75??42??0.991??1??1??1??0.75??0.1??0.15??71??40??0.979??1??1??1??0.8??0.1??0.1??70??33??0.96??1??0.984??1??0.9??0.1??0??66??30??0.956??1??1??1??0??0.5??0.5??98??85??0.998??1??
較??算法的能耗,采用文獻(xiàn)[20?]的能耗模型T即單個(gè)節(jié)??點(diǎn)的能耗與其感知半徑的平方成正比,即e,?=/^4。??其中屮為比例系數(shù),此處設(shè)為1。滿足覆蓋和連通??要求時(shí),區(qū)域中部署的傳感器節(jié)點(diǎn)梢耗的總能量為??S??五=Z?e,,.單位面積的能耗為AvgJ^/AreaU)。??i?=?1??其中,A鄕(皮)表示部箸區(qū)域的面積,分另1J設(shè)璧不同??的連通覆盡值,比較在場(chǎng)鴦1和場(chǎng)景2中算法魯?shù)??的最優(yōu)解的單位面:積能耗情況,算法其他參數(shù)的設(shè)??置與4.1節(jié)相同,結(jié)果如圈8和圖9所示。其中,橫??坐標(biāo)_示不國(guó)的擊蓋連通要.求,縱坐標(biāo)表示部署麗??域的單位能耗。??出,在相同的靄蓋和連通要求的條件下,改進(jìn)算法??EHS均優(yōu)于原始HS算法和提出的貪婪算法,證明??了算法的有效fe。??沐C)的值??圖7場(chǎng)景2中不同的覆蓋和連通條件下算法性能比較??④不同子目標(biāo)權(quán)重下算法性能比較??為比較不同子目標(biāo)校重A,人和A?,對(duì)算法性能??的影響,在候選位tt數(shù)量為200,覆要求為3和連??通要求為3的條件下,分別在場(chǎng)景1和場(chǎng)景2中設(shè)置??不詞前夂人和A3值,得到的算法結(jié)果如表1和表2??所示。??表1情景1不同子目標(biāo)權(quán)重條件下性能比較??A,??A4??h??S??Sr??Ft??Fk??f3??n??0.25??0.25??0.5??76??42??0.996??1??1??1??0.35??0.35??0.3??69??34??0.987??1??1??1??0.5??0.35??0.15??75??42??0.991??1??1??1??0.75??0.1??0.15??71??40??0.979??1??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]k重覆蓋設(shè)置算法的百分比覆蓋研究[J]. 費(fèi)娟,劉桂英,劉瑤. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]基于VF-CS的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法[J]. 李光輝,胡世紅. 通信學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]WSNs中基于期望網(wǎng)絡(luò)覆蓋和分簇壓縮感知的數(shù)據(jù)收集方案[J]. 劉洲洲,李士寧. 控制與決策. 2018(03)
[4]概率模型下的一種優(yōu)化覆蓋算法[J]. 孫澤宇,伍衛(wèi)國(guó),王換招,邢蕭飛,陳衡. 軟件學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]基于粒子均衡的移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制研究[J]. 張洪德,石為人,楊磊,王楷. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于Voronoi覆蓋及Delaunay三角剖分圖的最小剛性拓?fù)淇刂扑惴╗J]. 薛亮,陳晰,趙繼軍,黎作鵬,關(guān)新平. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概率覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 范興剛,楊靜靜,王恒. 軟件學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]基于多目標(biāo)和聲搜索的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法[J]. 李明,曹曉莉,胡衛(wèi)軍. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2014(01)
本文編號(hào):2911021
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