基于進(jìn)化算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化問題研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-26 19:37
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域是對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化問題的研究。網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化是指通過移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)的位置實(shí)現(xiàn)對(duì)WSN的監(jiān)測(cè)對(duì)象或監(jiān)測(cè)區(qū)域的有效覆蓋最大化。近年來,針對(duì)WSN覆蓋優(yōu)化問題的研究還停留在小規(guī)模上,傳統(tǒng)的進(jìn)化算法不能很好地解決大規(guī)模WSN覆蓋優(yōu)化問題。另外,關(guān)于WSN多目標(biāo)覆蓋優(yōu)化的研究雖然起步較早,但是在相應(yīng)的研究成果里對(duì)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)目標(biāo)的研究都是獨(dú)立分開的,沒有同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,從而解決的都是單目標(biāo)優(yōu)化問題或?qū)⒍鄠(gè)目標(biāo)適應(yīng)值函數(shù)通過簡單的線性加權(quán)求和。本文針對(duì)以上提出的關(guān)于WSN覆蓋優(yōu)化方面的兩個(gè)問題展開研究,并提出相應(yīng)的解決方案,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的算法:(1)在大規(guī)模區(qū)域構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要部署大量的傳感器節(jié)點(diǎn),相應(yīng)地問題解的搜索空間也會(huì)變大。然而,“維數(shù)災(zāi)難”的存在,導(dǎo)致傳統(tǒng)的進(jìn)化算法不能很好地解決高維優(yōu)化問題。本文針對(duì)大規(guī)模WSN覆蓋優(yōu)化問題提出了一種新的基于全局微分分組的合作型協(xié)同進(jìn)化粒子群(an Improved Cooperative Co-evolution Global Differential Grouping...
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史
1.2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要工作
1.5 本文章節(jié)安排
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化相關(guān)理論
2.1 引言
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋基本知識(shí)
2.2.1 基本概念
2.2.2 傳感器節(jié)點(diǎn)部署方式
2.2.3 節(jié)點(diǎn)感知模型
2.3 網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題分類
2.3.1 點(diǎn)覆蓋
2.3.2 區(qū)域覆蓋
2.3.3 柵欄覆蓋
2.4 網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化覆蓋
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于改進(jìn)的全局微分分組的大規(guī)模WSN覆蓋優(yōu)化算法
3.1 引言
3.2 問題描述
3.3 大規(guī)模全局優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述
3.4 基于改進(jìn)的全局微分分組的大規(guī)模WSN覆蓋優(yōu)化
3.4.1 粒子群優(yōu)化算法
3.4.2 合作型協(xié)同進(jìn)化(CC)算法
3.4.3 改進(jìn)的全局微分分組
3.4.4 基于改進(jìn)的全局微分分組的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋
3.5 算法復(fù)雜度分析
3.6 實(shí)驗(yàn)
3.6.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
3.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于多目標(biāo)優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
4.1 引言
4.2 多目標(biāo)優(yōu)化問題
4.3 改進(jìn)的多目標(biāo)進(jìn)化算法
4.3.1 基于坐標(biāo)變換的多目標(biāo)進(jìn)化算法(MOEA/CT)
4.3.2 改進(jìn)的基于坐標(biāo)變換的多目標(biāo)進(jìn)化算法(IMOEA/CT)
4.4 基于IMOEA/CT算法的WSN多目標(biāo)覆蓋策略
4.4.1 粒子描述
4.4.2 WSN多目標(biāo)覆蓋優(yōu)化問題描述
4.4.3 基于IMOEA/CT的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)覆蓋優(yōu)化
4.5 算法復(fù)雜度分析
4.6 實(shí)驗(yàn)
4.6.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
4.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3750768
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史
1.2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要工作
1.5 本文章節(jié)安排
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化相關(guān)理論
2.1 引言
2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋基本知識(shí)
2.2.1 基本概念
2.2.2 傳感器節(jié)點(diǎn)部署方式
2.2.3 節(jié)點(diǎn)感知模型
2.3 網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題分類
2.3.1 點(diǎn)覆蓋
2.3.2 區(qū)域覆蓋
2.3.3 柵欄覆蓋
2.4 網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)化覆蓋
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于改進(jìn)的全局微分分組的大規(guī)模WSN覆蓋優(yōu)化算法
3.1 引言
3.2 問題描述
3.3 大規(guī)模全局優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述
3.4 基于改進(jìn)的全局微分分組的大規(guī)模WSN覆蓋優(yōu)化
3.4.1 粒子群優(yōu)化算法
3.4.2 合作型協(xié)同進(jìn)化(CC)算法
3.4.3 改進(jìn)的全局微分分組
3.4.4 基于改進(jìn)的全局微分分組的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋
3.5 算法復(fù)雜度分析
3.6 實(shí)驗(yàn)
3.6.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
3.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于多目標(biāo)優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法
4.1 引言
4.2 多目標(biāo)優(yōu)化問題
4.3 改進(jìn)的多目標(biāo)進(jìn)化算法
4.3.1 基于坐標(biāo)變換的多目標(biāo)進(jìn)化算法(MOEA/CT)
4.3.2 改進(jìn)的基于坐標(biāo)變換的多目標(biāo)進(jìn)化算法(IMOEA/CT)
4.4 基于IMOEA/CT算法的WSN多目標(biāo)覆蓋策略
4.4.1 粒子描述
4.4.2 WSN多目標(biāo)覆蓋優(yōu)化問題描述
4.4.3 基于IMOEA/CT的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)覆蓋優(yōu)化
4.5 算法復(fù)雜度分析
4.6 實(shí)驗(yàn)
4.6.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
4.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3750768
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