基于网络编码的传感网重编程协议能耗模型

在无线传感器网络中,当需要进行软件更新、修复软件Bug 时,重编程协议能够将新程序镜像分发到多跳网络中的全部节点.近来,基于网络编码的重编程协议被用于解决在高损环境下的有效代码分发问题,但对这些协议性能的分析仍有待深入.提出一种基于时间和网络拓扑的能耗分析模型,在模型中综合考虑了页面流水和节点通信距离对协议性能的影响.该模型分析结果与基于网络编码的重编程协议Rateless Deluge 的仿真结果达到了较好的一致性(平均单节点能耗相对误差在0.23%左右),验证了能耗分析模型的有效性.分析结果揭示了基于网络编码重编程过程的网络能耗与网络密度、网络大小和分发镜像页面大小的关系:网络能耗随着网络密度的减小呈上升趋势(能耗与网络密度经拟合呈二次函数关系);网络能耗与网络大小基本呈线性正相关关系(对于n×n 的网格型网络,n从3~10,随着n 的增大,网络能耗的平均增长率为50%),并且随着网络的增大,单节点能耗有所增加(平均增长率为6.9%);页面大小增加时,网络能耗呈下降趋势(平均下降率为11.2%).     

势博弈与时变Log-linear分布式拓扑控制算法

针对UWSNs由网络拓扑控制不稳定、频繁变化引起网络的能耗不均衡、网络生存周期短等问题,从分析传感器节点受水下不确定性因素对UWSNs的拓扑结构演化入手,构建分布式水下传感器节点状态变量描述模型,归纳出节点之间和节点与环境之间多目标交互、协同、决策的UWSNs拓扑控制优化问题,将多目标优化问题映射成博弈论优化问题,再利用势博弈与Log-linear分布式学习规则实现博弈中节点策略行为的更新过程,采用非齐次马尔可夫链理论证明网络拓扑控制目标函数的优化问题收敛到最大化势博弈函数的解,从而达到保持网络均衡、延长网络生存周期的目的.     

静电驱动MEMS谐振式压力传感器闭环拓扑研究

谐振式压力传感器闭环拓扑结构对保持机械谐振器振荡的稳定性和可靠性起着重要作用.针对一种典型结构的静电驱动电容检测MEMS谐振式压力传感器,在分析工作原理的基础上,构建了其混合信号模型.基于该模型搭建了自激振荡、自动增益控制、锁相环和带AGC的自激振荡四种闭环拓扑结构.在混合信号仿真平台下,对四种拓扑结构在起振状况、自动...     

基于功率控制的成簇优化算法

在无线传感器网络中,高效、节能的自组织成簇算法,有助于拓扑结构控制与优化,有助于提高传感器网络的服务质量,延长整个网络的生命周期.针对成簇算法中没有考虑工作节点的功率控制问题,本文从理论上对节点覆盖、连通与有效通信半径之间的关系进行分析,提出一种节点有效通信半径的计算方法,应用于传统的成簇算法进行优化,并通过仿真计算对优化算法进行了性能分析.仿真结果表明,优化算法的网络覆盖度、网络生存期及节点失效等方面都有明显提高.     

利用图模型存储算法依赖关系的方法

在大数据时代,用于数据处理的算法数量呈爆发式增长,当前对大量算法的管理方法通常是对算法分类、打标签或以任务为单位存储由算法构成的流程,对任务集合中的算法间拓扑关系未能给予足够的重视.随着领域知识与任务流程的积累,算法间的依赖关系愈发重要.本文基于巨量算法管理的需求,提出了拆分有分支依赖关系为无分支依赖关系的管理方法,通过免索引邻接图数据库的指针搜寻拓扑关系,避免Join操作,在管理算法依赖关系时具有先天优势.另外为突出算法模块复用能力,提出“连接点”的概念,在图模型中用节点表示依赖关系边,区分算法模块在不同任务流程的位置,使被多个任务复用的算法模块在图中只需用一个算法模块节点表示.最后,基于具体项目验证了本文提出的算法关系管理方法,证明本文算法关系管理方法在算法数量成规模且算法模块高复用的场景下具有明显优势.     

采动建筑物在沉陷区内位置的GIS拓扑算法

地下资源开采常常引起周围环境的负面效应,造成地面建筑物、公用地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面、铁路等不同程度的损害,利用GIS可以有效地把这种负面效应和损害可视化.在可视化过程中,经常要判断不同地理要素的空间位置关系.基于GIS所特有的拓扑关系特性,把开采沉陷区域的建筑物和沉陷等值线空间位置关系抽象成理论模型,并进一步探讨了点与曲线环关系算法以及利用现有GIS软件如何来实现拓扑关系的方法.通过这种可视化,可以为决策提供可靠的信息依据,从而更好地为工程服务.     

系统拓扑结构的TDLRtree时空数据库索引表示法

本文提出了一种新的基于TDLRtree时空数据库索引结构来表示系统拓扑结构的方法。整体上采用以时间为轴的方式对系统拓扑结构情况进行记录,通过一部分对象采用单链表,另一部分对象采用双链表的方式来简化对系统拓扑结构的重构。该方法避免了传统重构中重构树的复杂过程,通过对原有树变化后的遍历来代替了重构树,简化了重构的算法,提高了系统效率。教学实践结果表明,该方法在通过变电站仿真系统教学应用中不仅提高了学生的学习兴趣,同时加深了学生对课程的理解,收到良好的教学效果。     

一种启发式舰船电力网络拓扑分析方法

快速有效地跟踪网络拓扑对于实现舰船配电管理自动化至关重要.针对传统拓扑分析方法效率低、耗时多的缺点,提出将广度优先和启发式搜索技术相结合的舰船电力网络拓扑快速跟踪新方法.该方法基于面向对象技术构造了符合舰船电力网络特点的拓扑模型,利用节点和支路模型的双向关联关系描述电网拓扑结构.基于广度优先搜索对初始网络进行遍历,实现了支路类型识别和网络静态分区,并在此基础上,针对不同类支路状态变化,采用启发式规则更新局部网络拓扑,从而实现了电网拓扑的快速跟踪.对典型舰船电力网络的拓扑分析结果表明,该方法具有较好的实时性,相对于传统方法有效率更高.     

基于形状导数和水平基函数的复合材料层合结构拓扑优化

首次利用水平基物质分布函数推出域内积分与边界积分泛函的形状导数 , 建立了复合材料刚性连续结构拓扑优化设计理论的新模型。通过将形状导数和增广的 Lagrangian 乘子法相结合 , 提出了复合材料结构拓扑优化敏度分析的新方法。设计边界的进化是通过人为掌握目标函数下降的速度来控制。水平基函数的曲面在不改变拓扑结构的前提下上下运动 , 从而通过边界的合并与分离改变嵌入其中的零水平基面上设计构件的拓扑结果。广泛的 2D复合材料悬臂梁研究验证了本文中方法的有效性。      

二阶多面体网格中关键特征控制的表面重建技术

针对基于二阶多节点多面体网格的表面重建过程中存在的准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出了一种基于关键特征控制的表面重建技术.研究并分析了二阶多节点多面体单元等参插值函数的性质特征,在网格单元棱边插值计算曲面轮廓点,在网格表面及体内提取曲面的几何特征关键点;根据3类插值关键点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的面片三角化规则及修复策略,设计了基于关键点的三角面片压缩索引结构.实验结果表明,该方法可准确计算并描述基于二阶多节点多面体网格单元的曲面几何拓扑结构,反映网格单元内部面片的真实凹凸性质,克服了拓扑二义性,具备对不同精度要求的适应性,并有效降低了绘制与传输代价.