传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询算法

针对感知数据固有的不确定性问题,研究了无线传感器网络中概率Skyline查询的处理与优化技术.首先分析了概率Skyline查询的性质,证明了概率Skyline查询的不可分解性,因而无法直接利用网内计算方法求解;进而提出了无线传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询处理算法(filter basedprobabilisticSkylinequeryprocessingalgorithminWSN,FPSP).FPSP算法将感知数据划分为候选数据、相关数据和无关数据;只需要候选数据和相关数据即可求得概率Skyline查询结果,可以在传感器节点过滤无关数据以避免大量的数据网内传输.仿真实验结果表明,FPSP算法可以有效降低传感器节点的数据传输量,极大地延长了无线传感器网络的使用寿命.     

基于粗糙集与BP神经网络的分布式数据挖掘算法

利用数据挖掘来提高网络中能量利用率是无线传感器网络(WSN)的一个重要研究方向.本文构建了基于粗糙集与神经网络相结合的无线传感器网络分布式数据挖掘算法.该算法用粗糙集对节点内的原始数据进行离散化与属性约简后得到的最简决策表训练BP神经网络,再将构造好的BP神经网络集成在每个传感器节点上.仿真结果表明,该算法可以降低数据维数,消除冗余数据、减少网络通信量、延长网络寿命.     

基于非规范二维Haar小波变换WSN数据管理

提出基于非规范二维Haar小波变换的无线传感器网络管理结构,以减少传感器节点间的数据传输量.利用小波变换将数据在不同尺度上分解生成小波系数以进行传输,对小波系数进行重构可还原原始数据.基于非规范二维Haar小波分解算法实现了数据汇聚,基于非规范二维Haar小波逆变换算法实现了数据重构.使用MATLAB仿真表明,基于非规范二维小波变换的数据管理结构能够在保持数据原有特征的同时,大大减少网络的数据传输量.     

基于动态门限的定向扩散算法

通过对无线传感器网络节点传输能耗模型的分析,在研究时间敏感应用的基础上,提出了一种基于动态门限机制的控制方法.利用采样数据内在的相关性、无硬门限特性,并根据采样数据的发送间隔实现了门限的动态调整,以改进基本的定向扩散算法.仿真实验表明,所提算法能减少节点无线传输的次数,可使无线传感器网络节点的生命期延长30%,它随采样数据的变化动态地调整门限值,从而满足了时间敏感应用的要求,适合于一次性查询和持续性查询.     

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.     

基于改进的微粒群算法的WSN节点部署策略

在无线传感网络部署中,必须保证无线传感器节点能够有效地覆盖被监测区域.为了减少节点部署时产生覆盖盲区,提高网络的覆盖率,本文提出了一种基于改进微粒群算法的无线传感器网络节点部署优化策略,以网络的覆盖率为适应值函数,将传感器节点的部署问题转化为目标优化问题,通过采用k-means聚类算法划分子种群,并且对子种群进行动态重...     

基于过滤器的K-NN深度优先查询算法

为减少数据查询的能量消耗,有效延长无线传感器网络的生存时间,提出了一种基于过滤器的K-NN深度优先查询(FKDF)算法.通过为每个节点设置过滤器来确定K-NN查询区间;利用查询节点的邻接表信息,在进行深度优先遍历时生成查询消息;基站分发查询消息,并等待查询节点返回查询结果,从而减少查询的平均跳数.仿真结果表明:与FILA设置过滤器方法和GPSR路由算法相比,FKDF算法节约了查询所需的平均跳数,能够适应网络拓扑结构的动态变化,当K值经常变化时不增加查询开销.     

一种基于过滤器的无线传感器网络复杂查询优化算法

无线传感器网络节点无法获得持久的能量供应,因此高效地利用有限的能量,尽可能多地延长节点工作时间,是无线传感器网络中的重要研究点.介绍了一种基于过滤器的无线传感器网络复杂查询优化算法FbUA.其基本思想是为每一个无线传感器网络节点设置一个过滤器.过滤器本质上是一个由样本值确定的取值区间.当节点采集到新数据时,根据本地的过滤规则决定是否向上提交.这样可以屏蔽某些无用通信,节省节点能量,延长其工作时间.FbUA可以完成Top-k,k-NN等复杂查询.模拟实验结果表明,在多数情况下,FbUA可以节约通信量50%~70%.     

改进LEACH的传感器网络分簇路由算法

针对当前无线传感器网络分簇路由算法存在的节点能耗不平均、 节点过早死亡等缺陷, 提出一种改进低功耗自适应分簇(LEACH)的无线传感器网络路由算法. 首先针对无线传感器节点过早死亡的问题, 引入簇半径动态确定方式, 将整个无线传感器网络划分为多个不均匀的簇; 然后考虑簇首能量消耗过快的问题, 结合簇首所在位置和节点剩余能量选择每轮中的簇首; 最后改进数据传输机制保证节点能量消耗均衡, 并在MATLAB 2014平台上对无线传感器网络分簇路由算法的性能进行测试. 测试结果表明, 改进LEACH算法较好地解决了节点过早死亡的难题, 延长了无线传感器网络的寿命, 平衡了各节点能量消耗, 整个无线传感器网络的性能显著优于其他对比算法.     

无线传感器网络覆盖优化策略

针对无线传感器网络节点覆盖容易出现空洞和盲区的问题,提出一种基于改进人工鱼群算法的无线传感器网络覆盖优化算法.首先构建网络节点的信任度模型,进行节点轮换调度修复路由,然后采用改进人工鱼群算法进行无线传感器网络节点的自适应定位寻优,以人工鱼群优化的节点分布模型重构无线传感器网络(WSN)节点覆盖连通图,实现优化网络覆盖.仿真实验结果表明,利用覆盖优化算法进行WSN网络节点设计,明显地改善了网络节点的覆盖质量,提高了无线传感器网络的安全性能.     

基于状态空间搜索的不确定轮廓查询算法

针对阈值轮廓查询忽略了轮廓的整体性,只考虑单个对象成为轮廓中对象的现象,深入地研究了不确定数据库中的轮廓查询处理技术.首先,提出了将对象集合作为整体考虑其轮廓概率的不确定轮廓查询的定义;其次,通过对其性质的分析,提出了基于状态空间搜索的基本的不确定轮廓算法(BUS);接着,通过进一步分析,在BUS算法的基础上,增加了有效的过滤策略,提出了改进的不确定轮廓算法(IUS).实验结果表明,加入了改进策略的IUS算法明显优于BUS算法,验证了改进策略的有效性.     

缓存模式下的轮廓查询优化方法

研究在缓存模式下,利用一组预存储的临时轮廓快照集来高效等价重构用户新提交的轮廓查询Q,并提出一种新颖的缓存模式下轮廓查询处理算法(APSQCM)来完成该任务.APSQCM算法由两阶段组成,第一阶段捕获Q与缓存中临时轮廓快照间的内在关联,进而获取能够用来等价重构Q的所有轮廓基;而在第二阶段中,APSQCM算法使用轮廓基来快速产生Q的正确结果集.实验结果表明,APSQCM算法具有有效性和实用性.     

一种分布式环境下的skyline查询算法

skyline计算在多标准决策、数据挖掘和数据库可视化等领域具有非常重要的作用.研究了分布式环境下的skyline查询问题.提出通过合并局部skyline集合得到全局skyline集合的思想,在计算全局skyline集合时,先对局部skyline集合进行区域划分和动态编码,然后根据各个区域之间的制约关系进行数据合并.通过实验分析可知,当全局skyline集合的规模较大时,经过区域划分的算法比起直接合并的算法执行效率更好.     

一种基数可调整的轮廓查询——模糊轮廓

针对轮廓查询的结果随着数据维度的增加而显著增加的问题,在模糊集理论的基础上,提出了模糊轮廓集的概念,量化了不同数据点对轮廓查询的贡献度.以此为基础,通过在模糊轮廓集中取不同的截集达到了准确控制查询结果数量的目的.同时,提出了有效的FSCA算法来求解任意的模糊轮廓,为用户提供δ个数据点,方便了用户的决策.实验分析的结果表明,模糊轮廓查询是一种有意义的基数可调整的新型轮廓查询,FSCA算法是有效的模糊轮廓求解算法,它们共同为用户决策提供了很好的辅助手段.     

MapReduce框架下k-支配轮廓查询算法

随着维度和数据量的不断增长,已有的轮廓查询方法已无法为用户提供更好的查询支持.本文采用并行处理框架MapReduce 结合k-支配轮廓查询算法来解决此类查询问题.在对输入的数据集进行预排序的基础上,提出了基于MapReduce 的单轮扫描算法和双轮扫描算法,通过在不同维度、数据分布、节点个数等方面的实验测试及对比,验证了算法的有效性.     

基于窗口查询的轮廓查询算法

轮廓查询在涉及多标准决策的空间数据库应用中起着非常重要的作用,轮廓的计算在数据库通信方面受到很大关注,特别是无需访问所有的数据文件就能很快的返回轮廓中的点的算法.本文提出一种基于窗口查询的轮廓查询算法,通过不断变换查询窗口来缩减查询空间,所访问的空间数据点数目大大减少,查询结果有很好的健全性和完整性.     

PSP：一种高效的偏序域上skyline查询处理方法

为解决偏序域上的skyline查询问题,本文提出一种高效的偏序域上的skyline查询处理方法,来满足人们对查询效率日益增长的需求.首先,为提高偏序域上skyline的查询效率,将倒排索引引入skyline查询,提出一种基于倒排的索引结构.其次,提出基础算法(Basic Partially-ordered Skyline Processing based on inverted index,PSP_B),PSP_B包含两个阶段:第一阶段,能够通过映射将偏序域转化成全序域,并建立倒排索引;第二阶段,通过倒排索引提前找到扫描结束点,得到最终的skyline结果.再次,在PSP_B的基础上,进一步提出优化算法(Improved Partially-ordered Skyline Processing based on inverted index,PSP_I).PSP_I通过先分组再建索引的方法能够进一步提高计算效率.最后,用大量的实验证明本文所提算法的正确性和高效性.     

Sampling-Based Approximate Skyline Query in Sensor Equipped IoT Networks

The ever increasing requirements of data sensing applications result in the usage of Io T networks. These networks are often used for efficient data transfer. Wireless sensors are incorporated in the Io T networks to reduce the deployment and maintenance costs. Designing an energy efficient data aggregation method for sensor equipped Io T to process skyline query, is one of the most critical problems. In this paper, we propose two approximation algorithms to process the skyline query in wireless sensor networks. These two algorithms are uniform samplingbased approximate skyline query and Bernoulli sampling-based approximate skyline query. Solid theoretical proofs are provided to confirm that the proposed algorithms can yield the required query results. Experiments conducted on actual datasets show that the two proposed algorithms have high performance in terms of energy consumption compared to the simple distributed algorithm.     

Computing Skyline Groups:An Experimental Evaluation

Skyline group, also named as combinational skyline or group-based skyline, has attracted more attention recently. The concept of skyline groups is proposed to address the problem in the inadequacy of the traditional skyline to answer queries that need to analyze not only individual points but also groups of points. Skyline group algorithms aim at finding groups of points that are not dominated by any other same-size groups. Although two types of dominance relationship exist between the groups defined in existing works, they have not been compared systematically under the same experimental framework. Thus, practitioners face difficulty in selecting an appropriate definition. Furthermore, the experimental evaluation in most existing works features a weakness,that is, studies only experimented on small data sets or large data sets with small dimensions. For comprehensive comparisons of the two types of definition and existing algorithms, we evaluate each algorithm in terms of time and space on various synthetic and real data sets. We reveal the characteristics of existing algorithms and provide guidelines on selecting algorithms for different situations.     

基于社会网络分析的P2P网络挖掘

设计并实现了一种在P2P网络中基于社会网络分析的数据挖掘算法。该算法可以挖掘出P2P网络中的中心节点、关键节点和社区结构,这为P2P网络的激励机制确定给哪些节点相应的激励措施提供了有效依据。