基于串行最大独立集的连通支配集构造及分析

针对传感器网络最大独立集的构造方法中并行构造算法生成的连通支配集尺寸没有明确的上界且难以确定边界节点的问题,在串行最大独立集构造算法的基础上,提出了基于权重和时序的触发式连通支配集构造算法.仿真结果表明:该算法无需构造生成树,降低了计算时延和通信开销;此外,由于最大独立集节点存在时间上的先后关系,因而使得边界节点的数量显著减少,最终求得的连通支配集存在明确的上界.     

监测奶牛无线传感器网络的连通支配集构造

基于一个对奶牛行为特征监测的自组织无线传感器网络,构造骨干网以解决节点多跳通信问题,并采用图的连通支配集来实现。提出了一个基于极大独立集的最小连通支配集的分布式构造算法,并证明了该算法的正确性。采用计算机程序仿真的实验结果表明,此算法简单有效、适应于节点移动和网络拓扑变化的环境、且构造的连通支配集占节点的比例为30%左右,有效减少冗余的转发节点,可节省宝贵的网络资源。     

三维空间无线网络连通控制集的构建

在无线网络通信中,承担着繁重路由任务的虚拟骨干常常可以用一个连通控制集(CDS)来模拟。连通控制集的大小是无线网络虚拟骨干质量的重要度量。三维空间的无线网络,常常可以用一个单位球(UBG)来模拟。为了构建一个新的单位球的1-连通m-控制集,提出并证明了单位球的极大独立集的一个上界,这个上界小于现有的单位球的极大独立集(MIS)的上界。借助于这一上界,设计了一个计算三维空间无线网络的1-连通m-控制集算法,证明通过该算法获得的1-连通m-控制集S与最优的1-连通m-控制集OPT的大小满足关系■。     

最小连通支配集问题的分解算法

在无线网络设计中,连通支配集(CDS)有着广泛的应用。针对最小连通支配集问题(MCDSP),提出了基于Benders的分解算法进行最优求解。将原问题分解为较易求解的最小支配集主问题和连通性子问题,其中主问题能够生成最小支配集,子问题负责判断所生成的最小支配集的连通性。若不连通,生成相应的Benders cut对主问题进行修正和进一步限定。在上述Benders算法中,主问题与子问题均为纯整数规划。在此基础上,分析了最小连通支配集问题的上下界性质,通过构造容易求解的辅助问题,并结合二分法思想进一步降低问题的搜索空间,设计了改进的Benders分解算法,加速算法收敛速度。通过计算实验与现有文献中的分解算法进行对比,证明了所提分解算法的优越性。     

一种在无线传感器网络中构造有效连通支配集的算法

构造连通支配集是解决数据收集问题的一种较有效方法,现有算法在构造连通支配集时只考虑支配集的大小,造成支配集有效期短,易产生盲点及传输数据能耗大.针对如上缺陷,综合考虑支配集的大小、节点能量及节点到基站的路径,提出了一个基于广度优先搜索生成树的算法.模拟实验表明,该算法的系统生命期比现有算法提高20%左右,延迟缩短17%左右.     

基于极小连通支配集的电力线载波路由算法

用电信息采集系统中低压电力线载波环境复杂,为提高载波通信系统可靠性,本文提出了一种高可靠性载波路由算法.算法以误码率作为可靠性测度指标,首先分析了线路环境以及设备信噪比对低压载波通信误码率的作用机理,然后建立以设备信噪比为权重的赋权网络可靠性分析模型.为减少冗余转发节点、节省网络资源,本文结合图论中极小连通支配集概念,提出了一种应用于低压电力线载波路由的极小连通支配集路由算法.选取50节点的载波台区进行实验,实验结果表明,与分簇路由算法相比,在BPSK调制模式下,本文算法实现了误码率降低14.9%,以上,并实现不同规模台区的低压电力线载波通信网络的可靠组网.     

传感器中基于连通支配集的区域覆盖控制算法

针对现有无线传感器网络区域覆盖控制算法很难在确保网络连通率的同时对网络覆盖率和能耗进行优化的问题,本文提出一种基于连通支配集的区域覆盖控制(area coverage control based on connected dominating set,ACCBCDS)算法。当节点随机分布于监测区域后,未连通的节点移向Sink节点直至网络实现全连通,之后利用三着色算法构建网络连通支配集,Sink节点对非连通支配节点进行集中式优化调整,让非连通支配节点移至更优位置。在优化调整的过程中同时考虑了网络连通率、覆盖率和节点移动距离。仿真结果表明,与典型的基于虚拟力的区域覆盖控制(area coverage control based on virtual forces,ACCBVF)算法相比较,本文提出的ACCBCDS算法能使网络在确保全连通的前提下获得更高覆盖率,并能减少网络覆盖控制中的移动能耗。     

基于最小连通支配集移动的WSANs连接恢复算法

在无线传感器与执行器网络(wireless sensor-actor networks,简称WSANs)关键任务应用中,单个或多个节点的失效可能造成内执行器节点产生网络分隔,自动检测和快速恢复来保持内执行器网络的连接性显得非常重要.论文提出了一种基于最小连通支配集移动的连接性恢复算法(minmal CDS motion-based connectivity recovery,简称MCDSR),该算法主动探测影响网络连通的割点,并为其指定最小的连通支配集.一旦检测到节点失效,备份的支配集初始化恢复进程直到网络连接恢复.并通过实验与现有的恢复算法进行比较,发现MCDSR算法在移动的节点数目、总的移动距离、覆盖度减少等方面有更好性能.     

基于免疫粒子群的最小连通支配集求解算法

为解决复杂网络最小连通支配集(MCDS)求解算法复杂度高、速度慢及解的精确度差等问题,采用一种免疫粒子群优化(IPSO)算法进行求解.该算法将连通支配集的支配规则转化为基于邻接矩阵的并集约束,并结合图连通分支约束设计优化目标,采用二进制粒子群算法对MCDS进行求解.在求解过程中引入免疫机制,依据网络关键节点与支配节点之间的重叠关系,设置抗原因子,指导粒子群搜索方向、加快算法收敛速度.在随机网络上的仿真实验表明:相较于传统算法,所提算法能够找出网络的MCDS,并且在保证解精度的前提下提高了求解速度.     

无线传感器网络中能量有效的最小连通支配集算法

提出了一种分布式最小连通支配集求解算法,对Rule K算法中的标记算法进行了优化,从而形成了连通支配集,并通过新的剪枝算法对连通支配集进行了有效缩减.模拟仿真结果表明:在增加算法复杂度的前提下,该算法求得的连通支配集比前算法更小.     

树的有效支配集

本文提出一个线性时间算法,利用这一算法可判断一棵树是否具有有效支配集。     

有源网络连通片集分析法

本文介绍利用封闭网络的概念找出网络函数的通用公式,从混合图概念出发引出连通片集的找树规则,提出一种求节点导纳行列式的简便方法,使有源网络分析大大简化,并给出例题分析。     

拓扑空间中的弱连通集

强连通条件较强，因而这种强连通空间就较少，例如实数空间R就不是强连通的，而且，强连通无法推广到强连通分支，针对强连通给出了一种条件较弱的弱连通，它具有一些强连通所不具有的性质且可将其推广到弱连通分支。     

Z-连通极小集及其应用

引入Z_c-极小集的概念,给出Z_c-连续偏序集及保Z_c-集的并且保■的映射的Z_c-极小集刻画,最后得到保Z_c-集的并且保■的映射的扩张定理.     

集值映射零点集的本质连通区

给出了集值映射零点集的存在性定理     

不动点集的本质连通区

本文应用ＫｙＦａｎ点本质连通区的存在性定理，证明了不动点本质连通区的存在性定理。     

连通集性质定理的推广

对连通集的性质定理予以推广 ,使得许多在原定理下不能解决的问题 ,得到了较为圆满的解答 .     

社交网络中的概率支配集问题

针对一种边权重取值范围为[0,1]的无向带权图,提出在社交网络中有实际应用的概率支配集概念.在图中寻找最少点数的概率支配集称为最小概率支配集问题.证明最小概率支配集问题是NP(非确定性多项式)难问题,表明不太可能存在多项式时间复杂度的精确算法.基于次模函数提出了多项式时间复杂度的贪心近似算法,用于求解最小概率支配集问题...     

强连通图的二阶指数集

设Ｄ为ｎ阶强连通图，Ａ（Ｄ）为Ｄ的邻接矩阵，则以Ａ（Ｄ）＋Ａ~２（Ｄ）为本原矩阵，其指数称为Ｄ的二阶指数，ｎ阶强连通图的二阶指数集Ｓ（２，ｎ）＝｛１，２，…，ｎ－１｝。     

局部连通集的闭包沿袭条件

本从分析比较连通与局部连通的概念出发，证明了在紧致距离空间中一个局部连通集A，在A^-\A为有限条件下，A^-仍沿袭局部连通性。