基于位置感知的无线传感器网络聚类算法

针对以能量有效的方式收集传感器网络空间相关性数据的问题,本文提出了一种新的基于位置感知的无线传感器网络聚类算法.算法根据用户查询误差门限和基于位置信息的节点感知数据相异度矩阵,进行无监督数据挖掘,将监测区域划分成信息等价域.每个等价域选取域内当前剩余能量最大的节点作为簇头,网络通过移动代理收集簇头感知信息,从而减少了传输数据量,有效节省了网络能量.     

可充电传感器网络中改进的移动能量补充方案

为更可靠地向传感器节点供应能量,针对可充电传感器网络采用一种新的无线电源传输技术,该技术通过引入移动启动器来实现传感器能量的无线补充.建立基于随机无线能量补充的解析模型,以获得一组性能指标.根据理论分析结果提出基于电量感知的移动能量补充方案,并给出两种启发式算法:充电优先的线性自适应传感器激活算法和选择性充电的电量感知激活算法.通过仿真实验证明了理论分析的正确性和算法的有效性.研究结果表明:合适的传感器激活机制以及对移动能量补充的有效控制,可显著提升性能.     

无线传感器网络中基于空间相关性的分布式压缩感知

提出了无线传感器网络中基于空间相关性的分布式压缩感知模型和分布式压缩感知算法,利用无线传感器网络节点间感知数据的空间相关性和联合稀疏模型,结合分布式压缩感知编解码算法,以能量有效的方式对无线传感器网络的感知数据进行压缩、重构.最后,通过仿真分析了分布式压缩感知重构误差和压缩比之间的关系,以及分布式压缩感知在能量有效性方面的性能,仿真结果表明分布式压缩感知以能量有效的方式满足了无线传感器网络中事件估计的精确度要求.     

面向目标跟踪的WSN协同调度策略及拓扑控制

基于扩展卡尔曼滤波估计理论提出了分布式无线传感器网络的目标跟踪算法,给出了基于邻节点集的协同调度策略和采用退避机制的按需距离矢量路由(AODV)拓扑控制策略,实现了分布式环境下任务节点和拓扑结构的动态自适应切换.通过研制融合了MicaZ硬件节点和超声波传感器的原型系统,实现了对移动目标的跟踪和定位,验证了所提出算法的正确性.     

基于RFID位置语义的室内移动轨迹聚类算法

面向室内空间的移动轨迹聚类有利于发现室内热点和用户移动模式.针对室内环境在定位技术、距离度量等方面的特殊性,充分考虑室内移动轨迹的空间和语义特征,提出一种基于无线射频识别(radio frequency identi-fication,RFID)位置语义的室内移动轨迹聚类方法.该方法对原始轨迹提取特征点,可简化轨迹以降低算法时间复杂度;从空间形状和位置语义2个方面加权计算轨迹相似度,其中,空间相似度通过定义适用于室内三维空间的距离函数来计算,语义相似度计算基于最长公共子序列思想,并引入移动对象在轨迹点的到达时间和停留时间;利用线性表存储轨迹相似度,采用改进的层次聚类方法对移动轨迹进行聚类.实验结果表明,该方法能够有效地进行室内轨迹聚类并具有较高的效率.     

一种提高文本聚类算法质量的方法

针对基于VSM(vector space model)的文本聚类算法存在的主要问题,即忽略了词之间的语义信息、忽略了各维度之间的联系而导致文本的相似度计算不够精确,提出基于语义距离计算文档间相似度及两阶段聚类方案来提高文本聚类算法的质量.首先,从语义上分析文档,采用最近邻算法进行第一次聚类;其次,根据相似度权重,对类特征词进行优胜劣汰;然后进行类合并;最后,进行第二次聚类,解决最近邻算法对输入次序敏感的问题.实验结果表明,提出的方法在聚类精度和召回率上均有显著的提高,较好解决了基于VSM的文本聚类算法存在的问题.     

LBSN中结合相遇和拓扑结构的朋友推荐算法

利用基于位置的社交网络(LBSN)中的共享位置信息,提出一种结合相遇和拓扑结构的朋友推荐算法.该方法定义用户关系为相遇模型,通过考虑朋友间时间和空间的相遇特征,基于随机路点模型计算轨迹间在相同时间下的相遇频率作为用户相似度,结合拓扑相似度作为最终的推荐依据.实验结果表明,所提出的方法较传统基于拓扑的好友推荐算法准确率更高.     

基于聚类集成的蚁群优化与受限解空间的TSP算法

蚁群算法是一种元启发式搜索算法,能有效地解决TSP这类NP问题.针对该算法的信息素更新机制易导致陷入局部最优的缺点,提出了一种基于聚类集成的蚁群优化与受限解空间的TSP算法.其主要思想如下:先用三角形TSP算法生成初始TSP并构建蚁群的初始转移概率矩阵,以减少蚂蚁选择的随机性;然后运用k-means聚类集成生成关联矩阵,作为扰动因子以优化蚂蚁对城市的选择概率,即关联城市相互吸引,不关联城市相互排斥,以避免过早陷入局部最优;最后提出一种重组受限解空间的边的方法再次优化蚁群的解.实验结果表明,与同类算法相比,该算法具有较优的结果.     

面向翻唱歌曲识别的相似度融合算法

提出了一种面向翻唱歌曲识别的相似度融合算法。该算法将基于乐理特征的相似度和基于人耳感知特性的相似度融合,通过把基于节拍跟踪和瞬时频率音级轮廓(IF-PCP)的最大互相关相似度、基于和声音级轮廓(HPCP)的Qmax相似度、基于耳蜗音级轮廓(CPCP)的Q_(max)相似度映射到同一个多维空间,并计算其几何距离来进行相似度融合。该算法使得IF-PCP特征的节拍速度不变性、HPCP特征的和声优势、CPCP特征的人耳感知特性有效融合。为了验证算法的有效性,采用包含212首不同歌曲共502个版本的数据库作为测试对象,以平均正确率均值和TOP-N作为测试指标对算法性能进行测试。测试结果表明,与基于单一相似度算法相比,该融合算法可提高翻唱歌曲识别准确率。     

WSN中一种基于博弈论的拓扑控制算法

针对无线传感器网络的特点,提出了分簇无线传感器网络中一种基于博弈论的拓扑控制算法.以节点度和节点的剩余能量为参数建立收益函数,以各节点的发射功率作为代价函数,在保证网络连通性前提下,各节点通过调整发射功率达到各自效用的最大化.理论分析和仿真结果表明,所提算法存在纳什均衡,能够根据节点的剩余能量,自动调整各自的发射功率,...     

基于情景感知的移动电商用户-项目聚类协同过滤推荐算法

针对移动电商个性化推荐服务领域情景感知应用不足和推荐质量不高的问题,提出一种基于情景感知的移动电商用户-项目聚类推荐算法(UIC-CF).在分析情景感知和传统推荐系统基础上,首先基于用户-项目-情景数据模型,构建用户项目类型偏好矩阵,并对评分矩阵填充优化,然后基于情景相似度对用户和项目进行聚类,以用户的评分矩阵和聚类结果为输入,执行UIC-CF算法完成Top-N项目推荐.基于LDOS-CoMoDa数据集,对UIC-CF算法和其他两种算法的对比实验,结果显示本文给出的算法均方根误差最小,准确率值显著提高,表明UICCF算法不仅有效,且具有进一步优化利用的前景.     

基于汉明距离的传感器网络分层拓扑发现算法

针对传感器网络能源有限的特性,提出了一种基于汉明距离的分层拓扑发现(LTIHD)算法.根据在汇聚节点收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况,利用汉明距离识别相邻两层节点之间的父子关系,逐层推测网络的拓扑,不增加网络负担.仿真试验表明:推测18节点传感器网络需要60轮数据采集和1.56 s的推测时间;推测120节点传感器需要140轮数据采集和4.12 s的推测时间.该算法可以准确快速地推测传感器网络的拓扑,适合大规模传感网络的拓扑推测.     

基于云模型粒子群算法的WSN节点部署优化

节点部署优化技术是无线传感器网络的主要应用点,也是近年来国内外学者研究的热点问题,它在军事、民防、环境等多个领域中具有广阔的应用前景.针对目前无线传感节点部署方法存在节点分布不均匀、覆盖不完全等问题,提出一种采用云模型改进粒子群算法,并将该算法用于无线传感器网络节点部署.对比实验结果表明,该方法能够以相对较小的代价完成传感器感知节点部署,能快速收敛于最优解,能够降低网络部署的成本,提高网络的整体覆盖率.     

一种基于密度峰值发现的文本聚类算法

提出一种基于密度峰值发现的文本聚类算法,将文本的距离与密度计算转化为文本向量的相似度计算,实现基于密度峰值发现的文本聚类算法。该算法采用空间向量模型表示文本,用余弦公式进行相似度计算,然后求得每个文本的密度和距离。剔除噪音点后,选取聚类中心,将剩下的非中心点划分到距离其最近的聚类中心所在的类簇中去。通过多组对比试验,验证了本方法的可靠性和鲁棒性。     

一种基于多维标度的分布式传感器定位算法

基于多维标度算法思想并进行扩展,提出了一种无线传感器网络中的分布式传感器定位算法.具体做法如下:预先定义一种网络拓扑,首先得到成对传感器之间的距离所构成的距离矩阵,然后根据多维标度算法思想来估计传感器的相对位置,最后对相对位置进行坐标平移、旋转和反射,从而得到准确的位置估计.仿真实验表明,提出的该算法不受网络拓扑和复杂地形的限制,需要非常少的锚节点就可以准确地估计无线传感器网络中传感器的位置,并可减小测量误差累积.     

K近邻的自适应谱聚类快速算法

谱聚类算法建立在谱图划分理论基础上,与传统的聚类算法相比,它具有能在任意形状的样本空间上聚类且收敛于全局最优解的优点。然而,谱聚类算法涉及如何选取合适的尺度参数σ构造相似度矩阵的问题。并且,在处理大规模数据集时,聚类的过程需要较大的时间和内存开销。研究从构造相似度矩阵入手,以传统NJW算法为基础,提出一种基于K近邻的自适应谱聚类快速算法FA-SC。该算法能自动确定尺度参数σ;同时,对输入数据集分块处理,并用基于K近邻的稀疏相似度矩阵保存样本信息,减少计算的内存开销,提高了运行速度。通过实验,与传统谱聚类算法比较,FA-SC算法在人工数据集和UCI数据集上能够取得更好的聚类效果。     

无线传感网络数据压缩方法

概述了典型的无线传感器数据压缩算法,提出了基于压缩感知的无线传感器网络数据压缩方法,介绍了压缩感知技术及基于压缩感知的数据压缩算法设计与实现,仿真模拟试验证明了该算法的可靠性和可行性。     

无线传感器网络节点定位改进算法

提出一种改进的距离无关无线传感器网络节点定位算法——变系数弹簧模拟算法.该算法首先得到锚节点跳数距离和平均每跳距离,然后计算出节点的初始位置,再通过模拟方法对节点位置迭代求精.仿真结果显示,在相同的锚节点比例和平均连通度情况下,该算法明显优于DV-op算法.     

一种新的无线传感器网络非均匀分簇算法

为避免无线传感器网络的能量空洞问题, 延长无线传感器网络寿命, 提出一种新的基于双簇头的无线传感器网络非均匀分簇算法. 该算法综合考虑节点剩余能量和节点到基站的距离选举分簇簇头, 将无线传感器网络分为不同规模的簇; 为了减小规模较大簇的簇头节点收集与传输数据的负担, 在数据传输阶段构造基于改进最小二 叉树的数据传输路径. 实验结果表明, 该算法能够有效减小节点能量消耗, 可有效延长无线传感器网络的使用寿命.     

基于圆环空间相关性的无线传感网事件监测算法

事件监测是无线传感器网络的一项重要应用.传感器节点易受监测环境和其自身特点的影响,时常报告错误信息.为了准确地监测事件,提出了基于圆环空间相关性的无线传感网事件监测算法.由于与事件源距离相同的节点之间观测到数据的空间相关性和数据变化同步性,通过认证消息判断事件是否发生,并利用移动代理降低网络能量消耗.仿真结果表明,该监测算法提高了事件监测的准确性和延长了网络生命周期.