本文關鍵詞：基于演化博弈的無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制研究

  更多相關文章： 無線傳感器網絡 協(xié)作機制 演化博弈 Wright-Fisher過程 模仿突變

【摘要】：微機電技術和無線通訊技術的高速發(fā)展,使得無線傳感器網絡在眾多領域有了廣泛的應用。無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制是多種技術綜合運用而形成、面向服務或任務的協(xié)同處理機制,傳感器節(jié)點之間高效的協(xié)作是無線傳感器網絡穩(wěn)定運行的前提。目前關于無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制的研究大多是針對協(xié)作機制的單個方面,對于協(xié)作機制的決策方式及穩(wěn)定運行狀態(tài)的研究相對較少。本文以節(jié)點協(xié)作機制中的信任管理為切入點,探討了無線傳感器網絡協(xié)作機制中存在的問題,之后從宏觀層面分析了無線傳感器網絡的節(jié)點協(xié)作機制,得到無線傳感器網絡節(jié)點信任和節(jié)點協(xié)作隨機演化博弈的演化穩(wěn)定狀態(tài)的條件,分析影響演化穩(wěn)定狀態(tài)的相關因素,最后通過仿真實驗驗證結論。本文的主要研究內容包括：(1)針對復制動態(tài)方程不適用于研究節(jié)點數量有限的無線傳感器網絡的問題,引入研究對象為有限數量總體的Wright-Fisher過程,建立基于Wright-Fisher過程的無線傳感器網絡節(jié)點信任隨機演化博弈模型,通過分析該博弈模型的隨機演化動力學特性,得出并證明節(jié)點信任博弈的演化穩(wěn)定狀態(tài)及達到演化穩(wěn)定狀態(tài)的相關定理,并通過仿真實驗驗證定理的有效性。(2)根據無線傳感器網絡的研究現狀,給出無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制的定義,并歸納節(jié)點協(xié)作機制的基本內容和特點。對目前已有的無線傳感器網絡相關機制進行分類總結,提出并分析幾種無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作策略。(3)在Wright-Fisher過程中引入基于Logistic變形方程的模仿突變因子,提出一種帶模仿突變的Wright-Fisher過程,使Wright-Fisher過程能在宏觀層面表現出演化動態(tài)的同時,也能在微觀層面體現個體行為調整的策略。(4)將傳感器節(jié)點選擇協(xié)作策略的過程抽象為隨機演化博弈過程,引入帶模仿突變的Wright-Fisher過程,建立無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作隨機演化模型,使該模型能體現傳感器節(jié)點在協(xié)作演化過程的策略調整。通過分析該模型的隨機演化動力學特性,得出節(jié)點協(xié)作博弈的演化穩(wěn)定狀態(tài),并證明達到演化穩(wěn)定狀態(tài)的相關定理,最后通過仿真實驗驗證定理的有效性。本文通過分析無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制,建立節(jié)點協(xié)作的隨機演化博弈模型,促使無線傳感器網絡節(jié)點較好地協(xié)同合作。本文研究成果揭示了無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作演化的動力學規(guī)律,為無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制提供理論基礎。
【關鍵詞】：無線傳感器網絡 協(xié)作機制 演化博弈 Wright-Fisher過程 模仿突變
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內外研究現狀11-14
• 1.3 論文主要研究內容14-15
• 1.4 論文結構15-16
• 2 相關技術16-28
• 2.1 無線傳感器網絡16-21
• 2.1.1 無線傳感器網絡的特點16-17
• 2.1.2 無線傳感器網絡體系結構17-19
• 2.1.3 無線傳感器網絡傳感器節(jié)點結構19-20
• 2.1.4 無線傳感器網絡核心技術分析20-21
• 2.2 演化博弈理論分析21-27
• 2.2.1 經典博弈理論21-24
• 2.2.2 演化博弈理論的產生與發(fā)展24-25
• 2.2.3 演化穩(wěn)定策略與復制子動態(tài)25-27
• 2.3 本章小結27-28
• 3 基于Wright-Fisher過程的節(jié)點信任隨機演化模型28-42
• 3.1 無線傳感器網絡節(jié)點信任管理分析28-30
• 3.1.1 無線傳感器網絡信任管理機制28-29
• 3.1.2 無線傳感器網絡信任管理的特點29-30
• 3.2 隨機演化博弈30-33
• 3.2.1 隨機演化博弈模型分析30-32
• 3.2.2 基于Wright-Fisher過程的隨機演化博弈32-33
• 3.3 無線傳感器網絡節(jié)點信任隨機演化模型33-36
• 3.3.1 信任博弈模型的建立33-34
• 3.3.2 Wright-Fisher過程的引入34-36
• 3.4 隨機演化動力學分析36-39
• 3.4.1 演化穩(wěn)定性分析36-38
• 3.4.2 信任模型分析38-39
• 3.5 仿真實驗39-40
• 3.5.1 定理驗證實驗39
• 3.5.2 穩(wěn)定性影響因子驗證實驗39-40
• 3.6 本章小結40-42
• 4 基于模仿突變Wright-Fisher過程的節(jié)點協(xié)作隨機演化模型42-56
• 4.1 無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制42-44
• 4.1.1 節(jié)點協(xié)作機制分析42-43
• 4.1.2 節(jié)點協(xié)作策略43-44
• 4.2 帶突變的Wright-Fisher過程44-46
• 4.2.1 演化過程中的個體行為分析44-45
• 4.2.2 帶模仿突變的Wright-Fisher過程45-46
• 4.3 無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作隨機演化模型46-50
• 4.3.1 節(jié)點協(xié)作博弈模型的建立46-47
• 4.3.2 模仿突變因子的確定47-48
• 4.3.3 帶模仿突變Wright-Fisher過程的引入48-50
• 4.4 隨機演化動力學分析50-53
• 4.4.1 演化穩(wěn)定性分析50-52
• 4.4.2 協(xié)作模型分析52-53
• 4.5 仿真實驗53-55
• 4.5.1 定理驗證實驗53
• 4.5.2 穩(wěn)定性影響因子驗證實驗53-55
• 4.6 本章小結55-56
• 5 總結與展望56-59
• 5.1 論文工作總結56-57
• 5.2 未來工作展望57-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀學位期間的研究成果63-64
• 致謝64

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