移動群智感知是一種新型的物聯(lián)網(wǎng)感知模式,它充分利用了無處不在的智能設(shè)備的移動、感知、計(jì)算和通信能力,實(shí)現(xiàn)對物理世界的大范圍、長時間、多維度信息采集。移動群智感知具有成本低、移動性強(qiáng)、擴(kuò)展性好、智能程度高等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境保護(hù)、智能交通、智慧城市、室內(nèi)定位、公共安全等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。任務(wù)調(diào)度是移動群智感知中的一個核心問題。影響任務(wù)調(diào)度算法設(shè)計(jì)及其性能的主要因素包括:數(shù)據(jù)采集者的感知能力、通信能力、移動模型、以及感知任務(wù)的時空分布和感知數(shù)據(jù)精度要求等。如何針對不同場景和應(yīng)用要求的移動群智感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)高效任務(wù)調(diào)度算法,有效提升任務(wù)調(diào)度的性能、降低系統(tǒng)運(yùn)行成本,是一個亟待研究的重要課題。本文針對移動群智感知系統(tǒng)的多樣性應(yīng)用要求,結(jié)合不同設(shè)計(jì)目標(biāo)和約束條件,開展移動群智感知任務(wù)調(diào)度算法設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究,針對多種不同群智感知應(yīng)用場景,提出了多種新型高效任務(wù)調(diào)度模型和算法,有效地提升了任務(wù)調(diào)度性能。本文的主要研究工作和創(chuàng)新性成果包括:1.基于距離約束的參與式感知在線任務(wù)調(diào)度。研究了旅行距離約束下的任務(wù)質(zhì)量最優(yōu)化問題,證明了問題的NP難特性,提出了四種在線任務(wù)調(diào)度算法,包括基于任務(wù)質(zhì)量/前進(jìn)距離比率...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．２基于距離約束的移動群智感知系統(tǒng)示例圖??

?１０??Ｋ??圖２．１不同任務(wù)執(zhí)行次數(shù)下的任務(wù)質(zhì)量增量示例圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｔａｓｋ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ?ｆｏｒ?ｔａｓｋｓ?ｗｉｔｈ?ｖａｒｙｉｎｇ?ｐｊ?ｖｅｒｓｕｓ?ｔａｓｋ?ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ?ｔｉｍｅ?Ｋ．??２．２．１．２用戶模型??假設(shè)....

圖２．１不同任務(wù)執(zhí)行次數(shù)下的任務(wù)質(zhì)量增量示例圖??

２．２．１．２用戶模型??假設(shè)移動用戶的到達(dá)服從泊松分布，每當(dāng)一個用戶到來時，用戶在服務(wù)平??臺上注冊其信息。每個用戶有一個初始位置和一個目的地。如圖２．２所示，當(dāng)一??個用戶Ａ?ｅＷ前往其目的地時，他可以繞路來完成任務(wù)（不沿最短路徑）。然??而，每個用戶有一個旅行距離５，？，限....

圖２．３?ＤＢＡ如何選擇任務(wù)的示例圖??

２．３．３基于旅行距離佘額的算法（ＤＢＡ）??ＱＰＡ和ＴＤＡ算法使用優(yōu)化的局部搜索算法來選擇高收益低花費(fèi)的任務(wù)。然??而，他們都沒有考慮任務(wù)選擇對旅行距離余額的影響。圖２．３給出了一個例子。??有兩個候選任務(wù)１和２可供選擇，這兩個候選任務(wù)有著相同的任務(wù)質(zhì)量增量和相??同的額外旅行....

圖２．４不同算法間的關(guān)系圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ａｍｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．??

２．３．５本節(jié)小結(jié)??本節(jié)提出了四個在線多項(xiàng)式啟發(fā)式算法來解決任務(wù)分配問題。四個算法的??關(guān)系如圖２．４所示。ＱＰＡ通過局部搜索來選擇任務(wù)，迭代地選擇質(zhì)量費(fèi)用比最高??的任務(wù)。ＴＤＡ延伸了ＱＰＡ的想法，考慮了任務(wù)的空間密度信息。沿著ＱＰＡ的思??路，ＤＢＡ進(jìn)一步考慮了任務(wù)選擇后的....

本文編號：3950131