基于改进人工蜂群算法的无线传感器网络覆盖优化策略

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1、代号10701学号1107122441分类号TP393密级公开题（中、英文）目基于改进人工蜂群算法的无线传感器网络覆盖优化策略AnImprovedArtificialBeeColonyAlgorithmforCoverageOptimizationofWirelessSensorNetwork作者姓名宋苏鸣指导教师姓名、职务刘三阳教授学科门类理学学科、专业应用数学提交论文日期二○一四年三月万方数据西安电子科技大学学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，

2、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究

3、课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据摘要摘要伴随着无线通信、电子技术、传感手段高速迅猛的发展，无线传感器网络的相关问题也被各个大国的科学界和工业界的给予了更多的关注。覆盖优化有着其重要的地位，而覆盖率则是无线传感器网络质量的重要衡量指标之一。这些都是无线传感器网络中非常具备研究价值的问题。群体智能算法是一类通过观察自然界动物行为而产生的优化算法。目前人工蜂群算法在群体智能算法中崭露头角，该算法主要通过仿照蜂群的智能采蜜活动，通过蜜蜂间的角色变换和协作原理来寻求最优解

4、。对人工蜂群算法搜索速度慢，易陷入局部最优解的缺陷的问题进行了深入细致的研究，本文提出了一种改进人工蜂群算法。这种算法充分考虑了灵敏度与信息素相互结合，充分运用于选择策略，用来替代轮盘赌选择；经分析研究后还兼顾了蜜蜂之间的相互引力来实现跟随蜂的邻域搜索；除此之外，在我们每次进行迭代计算结束时，根据反向学习策略产生新蜜源来对最差蜜源进行更换。随后通过对四个经典的基准测试函数进行数值仿真实验，该算法的合理性和有效性得以验证。通过提出分层机制原理，实现了它与改进蜂群算法二者的融合，之后本文提出了运用改进人工蜂群算法求解无线传感器网络的节点部署问题以实现最大化的网络覆盖策略。通过多组数值仿真的结果我

5、们可以得出结论：本文所提出的算法能够使得检测区域内的传感器节点实现分布的均匀化，与此同时，在网络覆盖率不变的前提下，降低了所需的迭代次数。对于传感器生命周期的延长，能量消耗的降低，该实验结果都具有极其深远的意义。经过与其他群智能算法进行对比，该改进算法的优良性能得到了充分的验证。关键词:无线传感器网络网络覆盖优化群体智能人工蜂群算法反向学习策略万方数据基于改进人工蜂群算法的无线传感器网络覆盖优化策略万方数据ABSTRACTABSTRACTWiththefastdevelopmentofelectronictechnology,wirelesscommunicationtechnologyan

6、dsensortechnology,wirelesssensornetwork(WSN)receivesincreasingattentionfromthescientificcommunityandindustryrealmallovertheworld.CoverageoptimizationisaveryimportantissueinWSN.ThecoverageratioisalsooneofqualitymetricsofWSN.Thesemattersareofutmostpracticalimportanceinthisday.Swarmintelligencealgorit

7、hmisakindofoptimizationalgorithmbyobservinganimalbehaviorinthenature.Asanemergingpartoftheswarmintelligencealgorithm,artificialbeecolonyalgorithm(ABC)simulatesthemechanismofhoneybees’activities,throughthero