基于无线传感器网络的蚁群算法研究

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1、Ｐ３Ｕ学校代码：１０６９７分类号；ＴＵ９５２号：２１３２０密级：公开学厂々ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ－Ｉ，－＜：Ｔ子．＇《—？■ｋ—一—一一口■；Ｗ．与；破±夸位巧交ＭＡＳＴＥＲ’ＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ叛千无线传感器网络的蚁群算法研究雜ｋ。火．ｋ学科嫌齡巧：范训礼副教授作者：杜飞飞指导老师西北大学学位评定委员会二〇—六年六月＇＇一一，ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎａｎｔｃｏｌｏｎｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎＷｉｒ

2、ｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ＊ｉｎａｒｔｉａｌ扣Ｉｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆ化ｅｉｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｉｎＣｏｍｕｔｅｒＡｌｉｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｐｐｐｇｙＢｙＤｕＦｅｉｆｅｉＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ｐＦａｎＸｉｍｌｉＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒＪｕｎｅ２０１６西北大学学位论文知识产枚声明书本人完全了解西北大学关于收集、保

3、存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研巧所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。Ｌ尸学位论文作者签名：寺ｔ若指导教师签名；—？＇：＾／２＾／店年月／Ｊ：日＜＾年店月（日西北大学学位论文独创性污明才声明：所呈交的学位

4、论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得西北大一学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：夺走音丢心／＾年告月／Ｘ日摘要无线传感器网络作为一种信息获取技术己经取得了阶段性的成效，布置灵活、自组织的特性使其在医疗保健、工业生产控制和交通控制等领域有着广阔的应用前景。人们对机器智能青睐程度的増

5、强使基于无线传感器网络的诸多路由算法相继出现。蚁群算法一一生物学行为的仿生进化方法是种模巧自然界妈蚁群体沿最短路径觅食这。它具有鲁一，通用性强棒性强，可靠性好等优势，已被成功应用于解决传统优化算法难Ｗ解决的系列组合优化问题。但算法中存在搜索最优路径时间长Ｗ及易陷入局部最优解等问题，。针对上化问题，本文对蚁群算法展开相关研究本文的主要研巧内容包括：１．Ｗ蚁群算法为研究对象，深入研究蚁群算法的基本原理，针对算法中参数取值尚无严格理论依据的问题，结合算法特性对妈蚁数量ｍ、信息素盾发因子０Ｕ期寧良发因＂＂子Ｐ、信息

6、素挥发因子Ｐ等重要参数进行研究，提出Ｈ部曲确定最优参数取值的有效方法。一２．针对蚁淸算法中易陷入局部最优解、搜索时间长等问题，本文提出种基于蚁群算法的改进算法。改进算法中妈蚁选择邻居节点时，加入节点能量消耗分析，防止单个，均衡了网络能量，节点能量耗尽现象的出现；采用延迟信息素更新方式对最＾路径上信息素进行负更新，快速缩小了解空间范围；引入局部最优搜索策略，増大局＾优解突变的机率，提髙了算法搜索效率。一３ＥＥＡＢＲ．针对能量高效的蚁群路由算法中能量消耗大的问题，提出种基于ＥＥＡＢＲ。的改进算法改进算法中增加了

7、前向妈蚁信息素更新方式，在后向妈蚁信息素更新中增加链路长度和邻居节点能量考量，让妈蚁在距离目的节点越近的链路上释放越多的信息素，増强了找到目的节点的可能性，促进了算法收敛。改进算法尽量使计算在节点内部完成，为了降低数据发送中网络上的能量负担，结合前向妈蚁和后向妈蚁各自承担的任务，设计合理的数据包结构。改进后的算法提高了算法的收敛速度，降低了网络能量消耗。关键祝无线传感器网络，旅行商问题，蚁群算法，ＥＥＡＢＲ，路由协议ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｓａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ化ａｔｈｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅ

8、ｍａｒｋａｂｌｅｅｆｅｃｔｓｈａｖｅｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓｇ，ＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋＷＳＮｗｈｉｃｈｈａｓｂｒｏａｄａｌｉｃａｔｉｏ打ｒ