Cellular automaton-based algorithms for the dispersion of mobile wireless sensor networks

Due to the advent of sensor technology and its applications, mobile wireless sensor networks (MWSNs) have gained a significant amount of research interest. In a typical MWSN, sensors can move within the network. We develop a set of probabilistic and deterministic cellular automaton (CA)-based algorithms for motion planning problems in MWSNs. First, we consider a scenario where a group of sensors are deployed and they need to disperse in order to maximise the area covered by the network. In this variant of the problem we do not explicitly consider that the sensors should maintain the connectivity of the network while they move. Second, we consider a scenario where the sensors are initially randomly distributed and they need to disperse autonomously to both maximise the coverage of the network and maintain its connectivity. We carry out extensive simulations of both deterministic and randomised variants of the algorithms. For the first variant of the problem we compare our algorithms with one previous algorithm and find that our algorithm yields better network coverage than the earlier algorithm. We also find that probabilistic algorithms have better overall performance for the second variant. CA algorithms rely only on local information about the network and, hence, they can be used in practice for MWSN problems. On the other hand, locality of the algorithm implies that maintaining connectivity becomes a non-trivial problem.     

无线传感器网络节点重部署研究进展

传感器节点随机部署导致的分布不均匀往往会使无线传感器网络的感测区域产生覆盖空洞或冗余覆盖,严重影响网络性能,因此需要重部署对网络拓扑进行修复。总结和分析近年来重部署相关的主要研究方向和成果。首先回顾了三种基础的节点感测模型;再从研究问题、策略设计优化目标和分类方法等三个方面对节点的重部署进行了全面的梳理;然后着重针对典型的传感器节点和Sink节点的重部署策略进行分类解释和比较分析;最后讨论强化学习框架下的节点重部署策略和安全监测需求下无线传感器网络迁移部署,并指出重部署策略的应用前景与发展趋势以及未来的优化方向。     

指针生成网络和覆盖损失优化的Transformer在生成式文本摘要领域的应用

针对生成式文本摘要应用场景,提出了以Transformer为基础的摘要模型,并在Transformer模型中加入了指针生成（Pointer Generator）网络和覆盖损失（Coverage Loss）进行优化。首先,提出了基于Transformer模型作为基础结构的方法,利用其注意力机制更好地捕捉上下文的语意信息。然后,在模型的损失函数中引入Coverage Loss来惩罚不断出现的重复的词的分布和覆盖范围,从而解决Transformer模型中的注意力机制在生成式任务中出现不断生成同一个词的问题。最后,在模型中加入了Pointer Generator网络,从而允许模型从源文本中复制词用作生成词来解决词表无法覆盖（OOV）的问题。探索了改进后的模型是否减少了不准确的表达以及重复出现相同词的现象是否得以解决。该模型相较于原始的Transformer模型在ROUGE-1评测函数上得分提升了1.98个百分点、ROUGE-2评测函数上得分提升0.95个百分点,在ROUGE-L评测函数上得分提升了2.27个百分点,并提升了摘要结果的可读性及准确性。实验结果表明,Transformer在加入Coverage Loss和Pointer Generator网络后可应用于生成式文本摘要领域。     

多时空配送任务驱动的无人车队车辆数优化方法

为解决快递终端配送多时空任务驱动下的最小无人车队车辆数配置问题,提出一种随机优化方法。首先,分析服务时长和等待时长对无人车队行驶路线规划的影响,从而构建最短路径模型;然后,基于二维时空网络构造服务序列网络;其次,通过网络转换将最小无人车队车辆数配置问题转化为网络最大流问题,并建立以车队车辆数最小为目标的最小车队模型;最后,针对模型特征设计一种融合Dijkstra算法和Dinic算法的Dijkstra-Dinic算法来对最小无人车队车辆数配置问题进行求解。在四种不同规模的服务网络中进行仿真实验,实验结果表明：在不同成功服务率下,最小无人车队车辆数与服务网络规模呈正相关,但随等待时长的增加而减少并趋向于稳定;所提算法中所引入的One-stop算子大大提高了搜索效率,所提模型和算法适用于大规模服务网络中的最小车队计算。     

磁性浮板覆盖下干旱区平原水库节水效率分析

针对干旱区平原水库水深浅、风速大、气温高、空气相对湿度低而导致蒸发损失严重的问题,在吐鲁番市胜金乡胜金沟三期水土保持水库进行了一整年不同覆盖面积的带磁性浮板与非磁性浮板覆盖水面来减少水面蒸发的试验,以此来分析相同覆盖面积下带磁性浮板成片整体分布与非磁性浮板分散分布对水库水面蒸发的节水效率。试验结果表明：在气象因素相同的情况下,带磁性浮板分别覆盖水面25％,50％和75％时,蒸发抑制率分别为27.4％,41.5％和59.1％;非磁性浮板分别覆盖水面25％,50％和75％时,蒸发抑制率分别为22.1％,38.1％和57.3％;带磁性浮板比非磁性浮板蒸发抑制率分别提高了5.3％,3.4％和1.8％。可见,带磁性浮板节水效果更加显著,对提高干旱区平原水库水资源的利用效率具有显著意义。     

一种面向微网监测的传感器协作覆盖算法

提出一种微网中的传感器协作覆盖算法。该算法在不同的时间片周期通过连通的协作覆盖集的构造和调度两个步骤实现整个传感器网络节点能源的高效利用,延长传感器网络的生命周期。仿真实验表明,提出的协作覆盖算法能够以较高的效率明显地延长传感器网络的生命周期。     

基于Delaunay三角剖分的有向传感器网络覆盖增强算法*

针对视频传感器网络的区域覆盖问题,提出一种基于Delaunay三角剖分思想的几何算法,选取围绕传感器的具有最大面积的Delaunay三角形重心作为决策方向。在此基础上,将Delaunay三角剖分的几何方法与分布式贪婪算法进行了融合,引入“贡献率”概念反映节点在其候选方向上可能覆盖区域的大小,以解决冗余覆盖的问题。仿真结果证明了该算法的有效性。     

WSNs中一种寻找最小工作节点集的覆盖算法

针对现有覆盖算法存在的很多冗余节点,提出了寻找最小工作节点集的覆盖算法.该算法分为两个阶段:第1阶段运行已有的覆盖算法;第2阶段运行节点替换算法,它用更少的节点替换更多的工作节点,如此循环迭代使工作节点数不断减少.仿真实验表明,该算法比其他覆盖算法能获得更多的休眠节点,使工作节点数减少10%左右,从而延长了网络生命周期.     

4G深度覆盖中街道站解决方案研究

文章从4G深度覆盖中街道站解决方案的重要性入手,从影响4G深度覆盖因素的剖析中了解街道站规划中的难点,从街道站的定义与分类中对各种场景的街道站进行归纳总结,从街道站建设流程中对建设管理流程进行探讨。     

新疆准东煤田五彩湾露天矿区植被受损分析

通过评估和分析露天煤矿开采区内植被受损状况,可以为露天煤矿开采区环境监测与评估,以及矿区环境恢复和治理提供信息支撑,促进矿区经济和环境协调发展具有重要意义。选择新疆准东煤田五彩湾露天矿区为研究对象,利用2006—2011年的Landsat TM遥感图像提取研究区植被覆盖度,统计不同年份不同等级植被覆盖面积,分析不同等级植被覆盖面积随时间的变化规律,以及变化速度和变化幅度。结果表明:2006—2011年,低等级指标即Ⅰ级植被的覆盖面积逐年增加,Ⅱ级和Ⅲ级植被覆盖面积逐年减少,高等级植被即Ⅳ级植覆盖面积较小且变化幅度不大,表明研究区域内植被整体状况逐渐恶化;距煤矿开采区越近,对植被的影响越大,植被覆盖面积变化速度越快,植被受损的程度也越严重。