基于多種群協(xié)同進(jìn)化的物聯(lián)網(wǎng)魯棒性策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 06:20
物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于收集和處理現(xiàn)實(shí)世界的信息,其部署范圍已經(jīng)朝向全地域擴(kuò)展,比如高原、山地、海洋。在實(shí)際運(yùn)用中,惡劣的地理環(huán)境會(huì)導(dǎo)致設(shè)備節(jié)點(diǎn)故障而失效,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)還會(huì)面對(duì)隱蔽的惡意攻擊,而設(shè)備節(jié)點(diǎn)的失效會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆(wěn)定性帶來(lái)了災(zāi)難性的損壞,因此,構(gòu)建一個(gè)高魯棒性的物聯(lián)網(wǎng)顯得至關(guān)重要。物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化策略是針對(duì)在目標(biāo)地域已經(jīng)部署的設(shè)備節(jié)點(diǎn),通過(guò)算法優(yōu)化使其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋼碛懈叩聂敯粜?從而在遭遇攻擊時(shí)仍能保持良好的網(wǎng)絡(luò)性能。在物聯(lián)網(wǎng)中,無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)具有針對(duì)隨機(jī)攻擊下高魯棒性的特性,但面對(duì)惡意攻擊時(shí)極其脆弱,在遭遇惡意攻擊時(shí)網(wǎng)絡(luò)會(huì)迅速崩潰垮塌。為了解決這個(gè)問(wèn)題,本文提出了一種基于多種群協(xié)同進(jìn)化的物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化算法,將進(jìn)化算法運(yùn)用到無(wú)標(biāo)度物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化領(lǐng)域,同時(shí)不改變網(wǎng)絡(luò)初始度分布。為了衡量無(wú)標(biāo)度物聯(lián)網(wǎng)針對(duì)惡意攻擊的魯棒性,本文提出了魯棒性衡量模型,另外,本文也提出一種三維高斯曲面模型來(lái)模擬山地地形下的物聯(lián)網(wǎng)部署;诙喾N群協(xié)同進(jìn)化的物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化算法利用網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地理位置和連接邊的信息,基于新穎的多樣性初始化算法、交叉算法、變異算法、移民算法,使用多個(gè)種群協(xié)同進(jìn)化,對(duì)初始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞聂?..
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化策略
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化研究意義
1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 課題研究問(wèn)題描述
1.3 本文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 物聯(lián)網(wǎng)與魯棒性優(yōu)化算法
2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)準(zhǔn)備
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)與三維地形高斯曲面模型
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)與魯棒性衡量模型
2.2 魯棒性優(yōu)化算法
2.2.1 Hill-Climbing算法
2.2.2 Simulated-Annealing算法
2.2.3 進(jìn)化算法
3 基于多種群的魯棒性優(yōu)化算法
3.1 算法提出
3.1.1 優(yōu)化性證明
3.1.2 染色體編碼設(shè)計(jì)
3.2 算法設(shè)計(jì)
3.2.1 多樣性初始化算法
3.2.2 交叉算法
3.2.3 變異算法
3.2.4 移民算法
4 算法詳細(xì)實(shí)現(xiàn)
4.1 算法流程
4.2 多樣性初始化算法實(shí)現(xiàn)
4.3 交叉算法實(shí)現(xiàn)
4.4 變異算法實(shí)現(xiàn)
4.5 主算法實(shí)現(xiàn)
5 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
5.1 參數(shù)設(shè)置
5.2 排序換邊閾值
5.3 各子算法性能
5.4 與遺傳算法對(duì)比
5.5 網(wǎng)絡(luò)抵抗攻擊性能
5.6 與相關(guān)算法對(duì)比
5.6.1 不同邊密度下性能對(duì)比
5.6.2 不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下性能對(duì)比
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向感知中國(guó)的新一代信息技術(shù)——海云協(xié)同,走向未來(lái)[J]. 田靜,王勁林. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(10)
[2]物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及其標(biāo)準(zhǔn)化[J]. 沈蘇彬,楊震. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[3]物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及其中國(guó)發(fā)展模式的戰(zhàn)略選擇[J]. 蘇美文. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究. 2015(02)
[4]我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J]. 孫改平. 物流技術(shù). 2014(15)
博士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究[D]. 周明.北京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):3269117
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化策略
1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化研究意義
1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)魯棒性優(yōu)化國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 課題研究問(wèn)題描述
1.3 本文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 物聯(lián)網(wǎng)與魯棒性優(yōu)化算法
2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)準(zhǔn)備
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)與三維地形高斯曲面模型
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)與魯棒性衡量模型
2.2 魯棒性優(yōu)化算法
2.2.1 Hill-Climbing算法
2.2.2 Simulated-Annealing算法
2.2.3 進(jìn)化算法
3 基于多種群的魯棒性優(yōu)化算法
3.1 算法提出
3.1.1 優(yōu)化性證明
3.1.2 染色體編碼設(shè)計(jì)
3.2 算法設(shè)計(jì)
3.2.1 多樣性初始化算法
3.2.2 交叉算法
3.2.3 變異算法
3.2.4 移民算法
4 算法詳細(xì)實(shí)現(xiàn)
4.1 算法流程
4.2 多樣性初始化算法實(shí)現(xiàn)
4.3 交叉算法實(shí)現(xiàn)
4.4 變異算法實(shí)現(xiàn)
4.5 主算法實(shí)現(xiàn)
5 仿真實(shí)驗(yàn)與分析
5.1 參數(shù)設(shè)置
5.2 排序換邊閾值
5.3 各子算法性能
5.4 與遺傳算法對(duì)比
5.5 網(wǎng)絡(luò)抵抗攻擊性能
5.6 與相關(guān)算法對(duì)比
5.6.1 不同邊密度下性能對(duì)比
5.6.2 不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下性能對(duì)比
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]面向感知中國(guó)的新一代信息技術(shù)——海云協(xié)同,走向未來(lái)[J]. 田靜,王勁林. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(10)
[2]物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及其標(biāo)準(zhǔn)化[J]. 沈蘇彬,楊震. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[3]物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及其中國(guó)發(fā)展模式的戰(zhàn)略選擇[J]. 蘇美文. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究. 2015(02)
[4]我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J]. 孫改平. 物流技術(shù). 2014(15)
博士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究[D]. 周明.北京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):3269117
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3269117.html
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