基于元胞退火算法的僵尸网络传播特征研究

为了有效研究僵尸网络传播过程中的特征变化,基于元胞退火算法提出了一种新的刻画方法BDCA。该方法通过定义了僵尸网络中普通节点、易感染节点和感染节点之间的转化关系,建立平衡条件下的最优目标函数,并利用元胞退火算法求出最优解。最后,利用NS2进行仿真实验,深入分析了影响BDCA算法的关键因素,同时通过对比其它算法之间的性能状况。结果表明,该算法具有较好的适应性。     

一种基于元胞自动机的混洗蛙跳优化算法

基于元胞自动机理论提出一种改进混洗蛙跳算法. 该算法将元胞自动机嵌入到混洗蛙跳算法中改进分组策略, 应用云模型和混沌理论改进个体更新方式, 利用演化规则模拟生物进化的动态特征. 对6个基准函数进行测试的实验结果表明, 该算法具有较好的收敛精度和计算速度, 适用于多峰值函数寻优.     

基于元胞蚁群算法的僵尸网络传播特征研究

为了有效地研究僵尸网络传播过程中的特征变化,基于元胞蚁群算法提出了一种新的刻画方法BDCA(Botnet Detecting algorithm based on Cellular Ant).该方法首先定义了僵尸网络中普通节点、易感染节点和感染节点之间的转化关系,建立符合僵尸网络传播特征的数学模型,并利用元胞蚁群算法对上述模型进行求解,以此获得平衡条件下的最优解.最后,利用NS2进行仿真实验,深入分析了影响BDCA算法的关键因素.同时通过对比其他算法之间的性能状况,结果表明该算法具有较好的适应性.     

基于人工蜂群的无线传感器网络分簇规划方法

针对无线传感器网络中簇首节点规划的问题,本文在以前的研究基础上提出了一种新的刻画模型CHAB(Cluster Header planning model based on Artificial Bee colony).该模型首先结合节点剩余能量和距离信息建立了最优目标函数,同时利用人工蜂群算法和小波变换对目标函数进行求解.最后,利用NS2和Matlab进行仿真实验,深入研究了影响该模型的关键因素,并对比分析了与其它模型之间的性能优劣,结果表明CHAB具有较好的适应性.     

一种元胞自动机与类电磁法相结合的行人流模型

针对室内空间的行人流疏散过程,在元胞自动机的基础上,利用类电磁法和模糊神经网络建立了一种新的行人流优化模型.该模型首先基于静态影响因素和动态影响因素给出了行人移动概率的计算公式,以及行人流演化过程.同时,结合疏散时间、系统平均速度、出口处流率给出了目标优化函数,并通过类电磁法和模糊神经网络对上述目标函数进行求解.最后,利用仿真平台进行实验,深入分析了疏散时间、出口宽度和初始行人密度之间的关系.结果表明,疏散时间与出口宽度呈现负相关,并且适当提高系统平均速度有利于降低疏散时间.     

基于元胞自动机的可修复网络系统可靠性评估模型

为了实时有效评估可修复网络系统的可靠性,克服枚举法的状态空间爆炸问题和马尔科夫过程分析只针对一种系统结构的缺陷,提出了一种基于元胞自 动机的网络系统可靠性评估模型?该模型从节点的内在失效概率和网络结构角度,建立元胞自动机的邻域和状态转移函数,提出可修复网络系统演化模型;在离散演化周期内,利用元胞自动机的传播特性算法定期检测系统的瞬时可靠性,累积得到可修复网络系统的近似稳态可靠性?该模型结合解析法和模拟法优点,得到与时间相关的可修复系统稳态可靠性?该算法分别与状态枚举法?蒙特卡罗法进行仿真对比,仿真结果表明,该方法可准确描述可修复网络系统的稳态可靠性,该方法也适用于其他大规模可修复系统可靠性评估?     

一种信号强度感知的Ad Hoc网络节点移动控制算法

针对Ad Hoc网络节点具有的可移动的特点,提出了一种基于接收信号功率的移动控制算法.该算法是在无法获取节点位置信息的情况下,对网络拓扑进行优化配置.文中定义了基于接收信号强度的性能函数,当节点位于该函数的最小值点时,传输数据所需的能量消耗最小.可将该函数取得最优解的位置作为节点移动的目标位置,并根据检测到的接收信号强度逐步搜索到该位置.实验结果表明,在位置信息未知的情况下,可通过该算法找到节点移动的目标位置从而减少传输能量的消耗.     

一种改进的用于阵列综合的遗传算法目标函数

现有天线方向图综合方法难以在多零陷生成的同时对旁瓣进一步抑制,提出一种基于动态权的目标函数模型.经过对目标函数适应度的测试,证明该函数模型具有良好的收敛特性.实验证实,在10元阵列的归一化方向图综合中,该模型可使旁瓣降低3~4 dB.     

微生物连续发酵建模及胞内动力学参数辨识

针对甘油连续发酵生产1,3-丙二醇过程,建立了涉及胞内物质及跨膜运输方式的动力学系统,并讨论了该系统的一些性质.以计算值与实验数据的平均相对误差作为目标函数,给出了估计胞内动力学参数的参数辨识模型,并证明了该辨识模型最优参数的存在性.最后构造了改进粒子群算法求解辨识模型中的最优参数.数值结果表明:平均相对误差减小了20...     

基于混合元胞遗传算法的柔性车间调度问题研究

针对柔性作业车间调度问题,建立了以最大完工时间最小、机器最大负荷最小、总机器负荷最小为优化目标的多目标优化模型.引入多色集合理论,建立了柔性车间调度问题的多色集合约束模型,提出了基于多色集合约束模型的元胞遗传算法(apolychromatic collection based cellular genetic algorithm,PCGA),以解决遗传算法在求解柔性车间调度问题时表现出的早熟和收敛性不足等问题.用改进的元胞遗传算法求解柔性车间调度的多目标优化算例,并与其它遗传算法进行比较,实验结果表明,基于多色集合的改进元胞遗传算法在求解此问题时更为高效.     

基于元胞自动机的单源点最短路求解算法

针对图的单源点最短路问题,提出一种改进的基于元胞自动机模型的求解算法并分析了其算法复杂度.该算法定义了一个元胞自动机模型,通过元胞空间上元胞状态的变化,能够获得某设定结点到其他结点的最短路.在实验阶段,分别用经典Dijkstra算法和提出的算法对随机生成的不完全无向图进行分析.结果表明,相比于经典的Dijkstra算法,该算法不但能够获得与之相同的仿真结果,并且具有规则简单、易于实现、效率高等特点,具有明显的优越性.     

一种基于元胞自动机变换的图像边缘检测方法

提出了一种新的基于元胞自动机变换的图像边缘检测方法.应用二维元胞自动机,首先确定合适的二维变换基函数,然后对图像进行元胞自动机变换,将变换系数进行子带编码,再根据基函数的性质,分离出变换系数中的高频部分,最后经过反变换得到图像的边缘信息.此算法简单实用,仿真实验结果较好.     

基于非参数聚类和多尺度图像的目标跟踪

提出了一种基于非参数聚类和多尺度图像的目标跟踪算法.在利用改进的非参数颜色聚类进行自适应划分目标颜色空间的基础上,定义了目标模型和候选目标模型,该模型利用高斯函数建模颜色直方图中的每一个颜色特征位的空域分布; 根据Bhattacharyya系数的定义得到了目标模型和候选目标模型之间的相似性函数.跟踪算法利用高斯金字塔得到的多尺度图像进行从粗到细的目标空间定位;同时通过利用推导的核函数自动带宽选择公式,实现了目标尺度定位.实验结果表明该方法优于典型的均值漂移跟踪方法,从而验证了该方法的有效性.     

考虑机器非加工状态的作业车间节能调度

为了减少机器在非加工状态时的能耗,采用机器关闭再开启的决策方案来实现此目的.首先建立目标为总能耗和最大完工时间最小化的车间节能调度模型,并将此决策方案抽象为约束条件,然后提出一种基于混合元胞遗传模拟退火算法的求解方法,引入插入式贪婪解码算法进行解码,基于同步机制的遗传操作更新种群,增加模拟退火操作与收敛准则实现进一步优化.最后通过案例验证了该模型与算法的有效性与实用性,结果表明运用该模型可达到很好的节能优化效果.     

一种机器人路径规划的元胞自动机算法

利用元胞自动机模型解决移动机器人的运动路径规划问题。该算法环境空间已知且被分解成规则的方形元胞网格,机器人根据转换规则由当前元胞向邻居元胞移动最终形成最优路径。最后在实验环境中进行仿真,结果显示在机器人起点和终点的运动方向有约束的情况下也能迅速规划出最优路径,表明了该算法的可行性和有效性。     

基于元胞自动机理论的协同设计任务调度模型

分析了设计任务调度的特点,提出了基于元胞自动机理论的调度模型。对元胞自动机任务调度模型进行了数学描述,对设计任务调度的策略进行了分析,建立了元胞自动机目标调度模型,通过具体算例对所提出的模型进行了验证,表明元胞自动机模型可以有效地进行任务调度的优化。     

一种有Voronoi剖分约束的启发式穿越算法

针对移动目标在无线传感环境器网络中的穿越问题,提出了一种带有约束条件的启发式穿越算法.该算法首先建立穿越模型,然后基于局部Voronoi图剖分穿越路径,并引入了布尔函数来对穿越路径边进行约束.移动目标根据探测到的局部或全部传感器节点信息,选择暴露度较小且穿行代价较低的穿越路径实现穿越,这使得所提出的算法更加有效并符合客观实际.理论分析和实验结果表明,该算法实用性和可靠性较高.     

混凝土内氯离子传输过程的元胞自动机模拟

提出一种模拟混凝土内氯离子传输的新方法,即元胞自动机模型(cellular automata model,简称CA模型).根据元胞自动机原理,将混凝土块及其周边环境看成是一个由大量均匀元胞构成的元胞空间,共分3个区域,即混凝土块内元胞、混凝土边界元胞和混凝土块外元胞.选用一维和二维von Neumann型元胞邻居进行模拟.首先,完美演绎出氯离子传输方程,即Fick第二定律(FSL),从理论上佐证元胞自动机模型的正确性;其次,用该模型模拟结果与在除冰盐、盐湖或海洋等氯离子环境下混凝土中的氯离子浓度实测值进行比较.结果表明,模拟结果与实测值基本相符,从而验证了本文元胞自动机模型的可行性和有效性.     

无线传感器网络中能量均衡参数可控覆盖算法

针对目标节点进行k度覆盖的过程中会出现大量数据冗余迫使网络出现拥塞并导致网络通信能力和覆盖能力降低、网络能量快速消耗等问题,提出了一种能量均衡参数可控的覆盖算法(energy balance parameters-controlled coverage,EBPCC)。该算法利用节点之间的位置关系构造出覆盖网络模型,通过分析网络模型给出监测区域内节点覆盖期望值及对整个监测区域覆盖所需最少节点数的求解过程;在能耗方面给出了工作节点和邻居节点之间的能量转换函数比例关系,利用函数比例关系完成低能量节点的调度,进而达到全网能量平衡。实验结果表明:该算法不仅可以提高网络覆盖质量,还可以有效抑制网络节点能量快速消耗,在相同的监测环境下,该算法的网络生存周期比能量有效的目标覆盖ETCA算法延长了12.91%,覆盖率比事件概率驱动机制EPDM算法提高了7.06%。     

分路段交通状态模式元胞传递模型

对城市快速路元胞传递(CTM)模型进行了研究.根据不同路段交通状态模式下,路段交通流动态特性的"可观测性"会由于交通信息传播方式差异而不同,提出了城市快速路分模式元胞传递模型.该模型更新了流量传输模型,将其表示为不同路段交通状态模式下的分段函数形式,并针对城市快速路构建了下匝道流量传输模型.以上海南北高架部分路段实际检测数据为例,测试比较了3种宏观元胞自动机模型,结论为分模式CTM模型性能最好.在将其应用于大规模数据测试时,密度估计结果平均百分比误差为20%左右,流量估计结果平均百分比误差为10%左右,仿真效果比较理想.