基于多種群協(xié)同進化的物聯(lián)網魯棒性策略研究
發(fā)布時間:2021-07-07 06:20
物聯(lián)網已經廣泛應用于收集和處理現實世界的信息,其部署范圍已經朝向全地域擴展,比如高原、山地、海洋。在實際運用中,惡劣的地理環(huán)境會導致設備節(jié)點故障而失效,同時網絡還會面對隱蔽的惡意攻擊,而設備節(jié)點的失效會對網絡拓撲的穩(wěn)定性帶來了災難性的損壞,因此,構建一個高魯棒性的物聯(lián)網顯得至關重要。物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化策略是針對在目標地域已經部署的設備節(jié)點,通過算法優(yōu)化使其網絡拓撲擁有更高的魯棒性,從而在遭遇攻擊時仍能保持良好的網絡性能。在物聯(lián)網中,無標度網絡具有針對隨機攻擊下高魯棒性的特性,但面對惡意攻擊時極其脆弱,在遭遇惡意攻擊時網絡會迅速崩潰垮塌。為了解決這個問題,本文提出了一種基于多種群協(xié)同進化的物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化算法,將進化算法運用到無標度物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化領域,同時不改變網絡初始度分布。為了衡量無標度物聯(lián)網針對惡意攻擊的魯棒性,本文提出了魯棒性衡量模型,另外,本文也提出一種三維高斯曲面模型來模擬山地地形下的物聯(lián)網部署;诙喾N群協(xié)同進化的物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化算法利用網絡中每個節(jié)點的地理位置和連接邊的信息,基于新穎的多樣性初始化算法、交叉算法、變異算法、移民算法,使用多個種群協(xié)同進化,對初始網絡拓撲的魯...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化策略
1.1.2 物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化研究意義
1.1.3 物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化國內外發(fā)展現狀
1.2 課題研究問題描述
1.3 本文主要工作及創(chuàng)新點
1.4 論文組織結構
2 物聯(lián)網與魯棒性優(yōu)化算法
2.1 物聯(lián)網技術準備
2.1.1 物聯(lián)網與無標度網絡
2.1.2 物聯(lián)網與三維地形高斯曲面模型
2.1.3 物聯(lián)網與魯棒性衡量模型
2.2 魯棒性優(yōu)化算法
2.2.1 Hill-Climbing算法
2.2.2 Simulated-Annealing算法
2.2.3 進化算法
3 基于多種群的魯棒性優(yōu)化算法
3.1 算法提出
3.1.1 優(yōu)化性證明
3.1.2 染色體編碼設計
3.2 算法設計
3.2.1 多樣性初始化算法
3.2.2 交叉算法
3.2.3 變異算法
3.2.4 移民算法
4 算法詳細實現
4.1 算法流程
4.2 多樣性初始化算法實現
4.3 交叉算法實現
4.4 變異算法實現
4.5 主算法實現
5 仿真實驗與分析
5.1 參數設置
5.2 排序換邊閾值
5.3 各子算法性能
5.4 與遺傳算法對比
5.5 網絡抵抗攻擊性能
5.6 與相關算法對比
5.6.1 不同邊密度下性能對比
5.6.2 不同網絡規(guī)模下性能對比
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向感知中國的新一代信息技術——海云協(xié)同,走向未來[J]. 田靜,王勁林. 中國科學:信息科學. 2015(10)
[2]物聯(lián)網體系結構及其標準化[J]. 沈蘇彬,楊震. 南京郵電大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]物聯(lián)網發(fā)展現狀及其中國發(fā)展模式的戰(zhàn)略選擇[J]. 蘇美文. 技術經濟與管理研究. 2015(02)
[4]我國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展現狀與對策研究[J]. 孫改平. 物流技術. 2014(15)
博士論文
[1]物聯(lián)網應用若干關鍵問題的研究[D]. 周明.北京郵電大學 2014
本文編號:3269117
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化策略
1.1.2 物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化研究意義
1.1.3 物聯(lián)網魯棒性優(yōu)化國內外發(fā)展現狀
1.2 課題研究問題描述
1.3 本文主要工作及創(chuàng)新點
1.4 論文組織結構
2 物聯(lián)網與魯棒性優(yōu)化算法
2.1 物聯(lián)網技術準備
2.1.1 物聯(lián)網與無標度網絡
2.1.2 物聯(lián)網與三維地形高斯曲面模型
2.1.3 物聯(lián)網與魯棒性衡量模型
2.2 魯棒性優(yōu)化算法
2.2.1 Hill-Climbing算法
2.2.2 Simulated-Annealing算法
2.2.3 進化算法
3 基于多種群的魯棒性優(yōu)化算法
3.1 算法提出
3.1.1 優(yōu)化性證明
3.1.2 染色體編碼設計
3.2 算法設計
3.2.1 多樣性初始化算法
3.2.2 交叉算法
3.2.3 變異算法
3.2.4 移民算法
4 算法詳細實現
4.1 算法流程
4.2 多樣性初始化算法實現
4.3 交叉算法實現
4.4 變異算法實現
4.5 主算法實現
5 仿真實驗與分析
5.1 參數設置
5.2 排序換邊閾值
5.3 各子算法性能
5.4 與遺傳算法對比
5.5 網絡抵抗攻擊性能
5.6 與相關算法對比
5.6.1 不同邊密度下性能對比
5.6.2 不同網絡規(guī)模下性能對比
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向感知中國的新一代信息技術——海云協(xié)同,走向未來[J]. 田靜,王勁林. 中國科學:信息科學. 2015(10)
[2]物聯(lián)網體系結構及其標準化[J]. 沈蘇彬,楊震. 南京郵電大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]物聯(lián)網發(fā)展現狀及其中國發(fā)展模式的戰(zhàn)略選擇[J]. 蘇美文. 技術經濟與管理研究. 2015(02)
[4]我國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展現狀與對策研究[J]. 孫改平. 物流技術. 2014(15)
博士論文
[1]物聯(lián)網應用若干關鍵問題的研究[D]. 周明.北京郵電大學 2014
本文編號:3269117
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/wltx/3269117.html
最近更新
教材專著