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奥马尔·奥兹坎;穆拉特·埃尔米斯;伊尔克·贝克梅斯基

可靠的无线多媒体传感器网络设计：混合元启发式和数学启发式的比较。 （英文） Zbl 1438.90062号

计算。申请。数学。 38，第3号，第106号论文，27页（2019年）.
摘要：网络可靠性对无线多媒体传感器网络（WMSN）的设计至关重要。WMSN网络可靠性的定义不同于传统的通信网络类型，后者同时涉及节点部署、连接性和覆盖问题。因此，在本研究中，为WMSN制定了一个新的信息收集网络可靠性定义。通过考虑节点和地形特征，在给定的总预算约束下，最大化信息采集网络的可靠性。该模型是为了从敌方区域获得监视而开发的。由于考虑节点部署、连通性和覆盖的可靠WMSN设计具有NP-hard复杂性，因此将精确方法与自然启发元启发式相结合，提出了新的混合方法。生成了五种算法。首先，开发了特定问题模拟退火（SA）和遗传算法（GA），然后将分支定界（B&B）嵌入到SA和GA中，命名为混合SA（HSA）和混合GA（HGA）。B&B方法优化传感器节点的方向。此外，还提出了一种基于HGA的数学算法（HGABM）。在HGABM中，将混合整数线性规划（MILP）网络流模型添加到HGA的初始种群生成过程中。MILP模型可以找到中继节点的准确部署点。在实验研究中，注意到算法的主要耗时部分是网络可靠性计算。然后，开发了并行蒙特卡罗（MC）仿真，MC运行在多个通用图形处理单元（GPGPU）中。全因素实验设计和田口设计方法被优先用于调整参数、生成问题集和进行实验。在不同地形和基于设备的场景下，对综合生成的地形进行了实验研究。使用统计方法比较算法的性能。总之，对于小集合HGABM和中大型集合，HGA优于其他算法。算法在MATLAB中编程，MILP模型用CPLEX求解。

MSC公司：

90B18号机组 运筹学中的通信网络
90B15号机组 运筹学中的随机网络模型
68M10个 计算机系统中的网络设计和通信
90 C59 数学规划中的逼近方法和启发式方法
90B25型 运筹学中的可靠性、可用性、维护和检查
90C57型 多面体组合学，分支与绑定，分支与切割
90C05（二氧化碳） 线性规划
90立方厘米 混合整数编程

关键词：

无线多媒体传感器网络;网络可靠性;网络设计;元启发式;数学的

软件：

CPLEX公司;Matlab公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{O.Ozkan}等人，计算。申请。数学。38，第3号，第106号论文，27页（2019年；Zbl 1438.90062）
全文： 内政部

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