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专利号: 2021106920214
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种采用问题特征的人工蜂群算法的WSN障碍性区域覆盖部署方法,其特征在于:该方法具体包括以下步骤:

步骤一:将被监测区域划分为l×w个像素点形成点集Ra,将其中的障碍性区域置为不可覆盖的点集合Ro,则需要覆盖的区域为点集Rc=Ra‑Ro;

步骤二:初始化人工蜂群算法的参数,种群数PS、问题维度D(在该专利中为传感器的数目)、最大循环次数Maxitr以及食物源未更新次数limit;其中,雇佣蜂和跟随蜂各占种群数量的一半为NP,侦察蜂设为1个,算法适应值设定为网络覆盖率;

步骤三:将D个传感器在监测区域内进行随机部署,但是不可部署于障碍性区域,生成初始随机解,作为人工蜂群算法的初始食物源;

步骤四:基于布尔覆盖模型计算传感器i所覆盖的像素点集 然后,采用蒙特卡罗方法按照下式求出总覆盖率Rced,该覆盖率在后续环节将作为算法的适应值;

步骤五:雇佣蜂阶段,每个雇佣蜂采用下式进行候选解生成,并通过贪婪选择保留更好的解;

1/D

其中,φij∈[‑1,1], 均为随机变量,y为全局最优解,fg=(1‑l) 引入问题维度因素D,用来平衡算法全局搜索与局部搜索能力, 引入了问题的适应值,用来弹性调整算法搜索步长进而使算法适应于不同问题的变量,fiti是第i个个体的适应值,fitmin是最小适应值,l=Curitr/Maxitr是一个线性变化的参数,根据算法的迭代次数进行调整,Maxitr是算法迭代的最大次数,Curitr是算法当前所在的迭代次数;

步骤六:根据下式计算每个食物源将要被跟随蜂选择的概率:步骤七:每个跟随蜂进行食物源探索时,首先随机产生一个随机数r∈[0,1),将r同pi进行比较,如果等于或大于,则采取步骤4中的方法进行食物源探索,即生成新的覆盖率,否则,由下一个跟随蜂进行探索,直到探索次数同整体跟随峰数量相同;

步骤八:侦查蜂阶段,当某个食物源多次被探索并且未更新的次数达到limit时,采用与步骤三相同的方式进行食物源初始化;

步骤九:记忆覆盖率最好的食物源的节点布局;

步骤十:循环次数增加1;

步骤十一:如果超过循环次数,则返回最佳适应值,程序结束,否则回到步骤五;

步骤十二:结束。