發(fā)布時(shí)間：2020-06-17 02:41

【摘要】：移動(dòng)群智感知是以人為中心的感知,主要是利用人或車攜帶著大量移動(dòng)傳感器的特點(diǎn)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)收集感知對(duì)象的信息,上傳到中心,以便監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域的情況,完成大規(guī)模的、復(fù)雜的社會(huì)感知任務(wù)。然而,為了獲取高質(zhì)量的感知數(shù)據(jù),需要招募大量的參與者去執(zhí)行感知任務(wù),導(dǎo)致感知成本太大,阻礙了移動(dòng)群智感知應(yīng)用的拓展。因此,如何提高感知數(shù)據(jù)質(zhì)量、降低感知成本是移動(dòng)群智感知應(yīng)用的核心問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題,本文根據(jù)城市數(shù)據(jù)具有強(qiáng)烈的時(shí)空相關(guān)性的特點(diǎn),提出了基于矩陣和張量填充的壓縮群智感知方法,不僅保證了感知數(shù)據(jù)質(zhì)量,而且減少了需要執(zhí)行的感知任務(wù)數(shù)目,降低了感知成本。本文以減少感知成本、提高感知數(shù)據(jù)精度為設(shè)計(jì)目標(biāo),著重從城市數(shù)據(jù)特性分析、感知數(shù)據(jù)采樣策略及重構(gòu)算法設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究,提出一種移動(dòng)群智感知數(shù)據(jù)收集的新方法。本文的主要研究?jī)?nèi)容概括如下:(1)為了降低感知成本,完成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)收集任務(wù),本文將矩陣填充理論引入到大規(guī)模移動(dòng)群智感知的數(shù)據(jù)收集應(yīng)用中,提出了一種基于矩陣填充的兩階段迭代式自適應(yīng)采樣策略及重構(gòu)算法,給出了重構(gòu)低秩矩陣數(shù)據(jù)所需的樣本代價(jià)。該算法克服了傳統(tǒng)均勻采樣方式可能會(huì)錯(cuò)失重要元素的缺點(diǎn),利用自適應(yīng)采樣策略,可以在相同的樣本復(fù)雜度下顯著提高重構(gòu)精度;并充分利用目標(biāo)區(qū)域的空間相關(guān)性及數(shù)據(jù)潛在的近似低秩結(jié)構(gòu),降低獲取高質(zhì)量感知數(shù)據(jù)時(shí)所需要的采樣數(shù)目。仿真結(jié)果表明,與基于均勻采樣的傳統(tǒng)矩陣填充算法相比,自適應(yīng)方法在顯著提高重構(gòu)精度的同時(shí),還降低了計(jì)算復(fù)雜度。(2)為進(jìn)一步挖掘更復(fù)雜的高維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與特征,本文將張量填充技術(shù)引入大規(guī)模移動(dòng)群智感知的高維數(shù)據(jù)收集應(yīng)用中,研究了三階張量數(shù)據(jù)收集的樣本代價(jià)及感知數(shù)據(jù)重構(gòu)問(wèn)題�；谛碌膹埩糠纸夥绞�-張量奇異值分解(t-SVD),本文提出了利用管道秩和低維子空間來(lái)表征高維數(shù)據(jù)的信息和結(jié)構(gòu)。針對(duì)高維數(shù)據(jù)收集應(yīng)用,設(shè)計(jì)了一種基于張量填充的兩階段迭代式自適應(yīng)采樣策略及重構(gòu)算法。該算法利用自適應(yīng)性識(shí)別出對(duì)學(xué)習(xí)低維子空間有益的區(qū)域位置,從而提高算法性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,張量填充技術(shù)能夠通過(guò)地域上的稀疏采樣實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低成本的壓縮群智感知。
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.5;TP391.44;TP212.9
【圖文】：

實(shí)現(xiàn)感知任務(wù)分配與感知數(shù)據(jù)收集，形成大規(guī)模、隨時(shí)隨地且與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢噱义详P(guān)的感知系統(tǒng)，完成細(xì)粒度的、復(fù)雜的社會(huì)感知任務(wù)。移動(dòng)群智感知的生命周期包含逡逑四個(gè)階段，即任務(wù)創(chuàng)建，任務(wù)分配，個(gè)體任務(wù)執(zhí)行和數(shù)據(jù)集成［６２】，如圖２－１所示。逡逑個(gè)體任務(wù)｜邐’整體數(shù)據(jù)逡逑任務(wù)繼邐任務(wù)分配邐ｋ�。孢妼叔义希驽暹婂澹у暹�、邐；邋＾邋、邐二邋〉逡逑ＭＣＳ任務(wù)要求邐Ｉ＊邐１邋＾個(gè)體任務(wù)ＡＰＰ邋＋邐Ｈ邋＇逡逑時(shí)間、目的、地＾邐＝２，二逡逑ｎ邋Ｋ邐區(qū)域ｉＤ，＿邋？，邐Ｋ邐Ｋ邐在q-詢逡逑ｆ乙ＳＳ邋（ｖ邋ｉ＇丨」體任務(wù)柳—」：—－－ｉ／丨二逡逑Ｉ邐Ｉ邐Ｖ邐Ｊ邋Ｖ邐）逡逑圖２－１群智感知生命周期逡逑每個(gè)階段的關(guān)鍵功能如下所述。創(chuàng)建任務(wù)：ＭＣＳ組織者根據(jù)應(yīng)用需求，確定任逡逑務(wù)目的，時(shí)間和地點(diǎn)。通過(guò)為參與者提供相應(yīng)的移動(dòng)感應(yīng)應(yīng)用程序，便于后續(xù)參與者逡逑安裝在各自的智能手機(jī)中。任務(wù)分配：招募參與者并為他們分配應(yīng)該在每個(gè)參與者的逡逑移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行的個(gè)人感知任務(wù)。招募群智感知足夠和適當(dāng)?shù)膮⑴c者的一種廣泛使用逡逑的方法是利用傳統(tǒng)的眾包平臺(tái)，如ＡｍａｚｏｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｕｒｋ。單個(gè)任務(wù)執(zhí)行：一旦接逡逑收到分配的感知任務(wù)，參與者將嘗試在定義的ＭＣＳ任務(wù)周期內(nèi)完成任務(wù)。單個(gè)任務(wù)逡逑執(zhí)行階段可以進(jìn)一步分為三個(gè)子階段：感知，計(jì)算和數(shù)據(jù)上傳。群智數(shù)據(jù)集成：中央逡逑服務(wù)器輸入所有參與者收集的數(shù)據(jù)流

固定剩余的兩個(gè)下標(biāo)得到的一路陣列稱為張量的一個(gè)管（纖維）元素。對(duì)逡逑應(yīng)地，表示行纖維或者水平纖維，稱為列纖維或者豎直纖維，逡逑則被稱為管纖維或者縱深纖維，如圖２－２所示。類似的，固定張量的一個(gè)下逡逑標(biāo)不變，保留兩個(gè)下標(biāo)可變稱為張量的一個(gè)切片，分別稱巧和巧：，＿／，：）逡逑為正面切片、水平切片和側(cè)面切片，如圖２－３所示。為方便使用，本文將側(cè)面切片簡(jiǎn)逡逑稱為側(cè)切片，將第ｙ個(gè)側(cè)面切片標(biāo)記為Ｔ（ｙ），即了（７）＝了（：，NB：；），將第々個(gè)正面切片標(biāo)逡逑記為％），７；”＝ｒ（：，：，ｆｃ）。逡逑（ａ）列纖維邐（ｂ）行纖維邐（ｃ）管纖維逡逑圖２－２三階張量的纖維圖逡逑１３逡逑

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