由于穷举算法在网络规模较小时能够得到问题的精确最优解,因此将提出的边移除算法与穷举算法进行对比,建立一个N=6,d=2的模型来对比穷举算法的精确最优解、边移除算法的上限和边移除算法的次优解。而且,穷举算法消耗的计算时间约为边移除算法计算时间的100倍。接下来,为了考察边移除算法的平均性能,随机构建100个拓扑,每个拓扑中均具有5个节点,但可视性矩阵χ和链路开销矩阵C均随机生成。图5-5边移除算法平均性能......
2023-07-02
对于网络初始化问题,可以简单地求得其松弛问题的最优解。但是,取消整型约束条件之后,得到的松弛问题最优解对应的邻接矩阵A opt即为可视性矩阵χ。考虑到星上自由度约束,这通常是不可能实现的。因此,需要从χ中逐一移除链路,直至其满足整型约束条件。考虑到当从图G中移除一条边形成新的图G′时,有λ2(G′)≤λ2(G)≤λ3(G)≤…≤λN(G)。将式(5-10)重写为下述不等式形式:
将G中所有边对应的不等式相加,则得到
式中,符号表示x的平均值。简便起见,定义
。显然,式(5-11)指出了G′的加权代数连通度的上界(假设G′由G中移除一条链路,且其他链路的权重不变)。式(5-11)取等号的充要条件为G为一个全连通图。因此可以认为,移除具有最小Δij值的边eij会导致G′经过最优化权重分配后具有最大的加权代数连通度。即Δij能够表示图G的加权代数连通度的近似一阶退化情况。因此,边移除算法的主要思想是每次迭代都从图中移除一条具有最小Δij的边,再对移除后的拓扑进行最优化计算来重新分配链路权重。另外,考虑到移除边的主要目的是满足星上自由度的约束条件,因此每次移除动作还需要优先移除具有最大自由度的节点所连接的边。基于上述思想,边移除算法的简略伪代码如表5-1所示。
表5-1 边移除算法伪代码
(续表)
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2023-07-02
在重构问题中,令A old为重构前网络的旧的邻接矩阵,它由上一次优化计算得到。为了使拓扑结构的变化尽可能小,在新的可视性矩阵中,继续保持A old中仍然可用的链路,这就形成了一个由A old退化而形成的残留拓扑A rem。接下来,逐一增加k条链路到A rem中,每一条链路的增加服从所提的边增加算法。接下来,将从候选链路集合A can中逐一增加k个边到残留拓扑A rem中,并使其加权代数连通度最大。表5-2边增加算法伪代码(续表)......
2023-07-02
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2023-07-02
空间信息网络加权代数连通度最大化拓扑控制的初始化问题指的是:在网络初始状态下或网络需要完全重新构建时,构建具有最大加权代数连通度的网络拓扑问题。与原始问题相比,由于放宽了约束条件,松弛问题的可行解集更大,因此其最优解能够表示原始问题解的上界。另一方面,对于小规模的空间信息网络,可以采用穷举法来获得原始问题的最优解。......
2023-07-02
1)BA网络算法初始设定m0个孤立节点。此算法来自于对分子网络中蛋白质组织结构的分析。研究发现,对于交互和规律的网络来说,高度连接的蛋白质连接被系统的抑制,然而在那些处于高度连接和稀少连接之间的蛋白质结构却没有被抑制。表3-1算法1表3-2算法23)中心分析中心性分析用来检测网络中的关键点以及对网络元素进行排序。......
2023-07-02
遗传算法的这些性质,已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。遗传算法之所以具备强大的搜索能力,是因为包罗了选择、杂交和变异三种基本操作算子,同时这三种操作算子也是模拟自然生物圈中自然存在的有性繁殖、杂交和变异等现象的核心载体。同样,遗传算法中起核心作用的是遗传操作的交叉算子。通过交叉,遗传算法的搜索能力得以飞跃提高。图11-1遗传算法流程图......
2023-06-28
模拟C-RoFN中的节点包括移动终端、微基站、宏基站、波长选择开关和PU。与模拟场景相比,数字C-RoFN具有不同的传输和调制过程。图7-5模拟C-RoFN中的波长和频谱资源占用为了提高两种模型的可用性,我们考虑必须在PU或具有计算功能的节点中处理服务需求,其中包括数据备份或计算的应用。TRi+1是TRi之后到达网络的下一个请求。结果是Pw和Pb,分别表示请求的工作路径和备份路径。......
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这样使遗传算法的应用范围大大增加, 不仅可进行数值的优化, 而且可以进行策略的优化。这些特点使得遗传算法具有一些其他算法无法比拟的优点。......
2023-06-20
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