基于演化博弈的无线传感器网络节点协作机制研究

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1、学校代码：１０２５５学号；２１３１５３３基于演化博弈的无线传感器网络节点协作机制研究ＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓＮｏｄｅｓＢａｓｅｄｏｎＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｒＧａｍｅｙ学科专业：计算机科学与技术作者：王下指导教师：曹奇英答辩日期：２０１６年１月东华大学计算机科学与技术学院ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｐｇｙＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖ

2、ｅｒｓｉｔｙ东华大学学位论文原创性声明：我恪守学术道德本人郑重声明，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留

3、并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可将本学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。＿本学位论文属于不保密ＣＩ。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日基于演化博弈的无线传感器网络节点协作机制研究摘要微机电技术和无线通讯技术的高速发展，使得无线传感器网络在众多领域有了广泛的应用。无线传感器

4、网络节点协作机制是多种技术综合运用而形成、面向服务或任务的协同处理机制，传感器节点之间高效的协作是无线传感器网络稳定运行的前提。目前关于无线传感器网络节点协作机制的研究大多是针对协作机制的单个方面，对于协作机制的决策方式及稳定运行状态的研究相对较少。本文节点协作机制中的信任管理为切入点，探讨了无线传感器网络协作机制中存在的问题，之后从宏观层面分析了无线传感器网络的节点协作机制，得到无线传感器网络节点信任和节点协作随机演化博弈的演化稳定状态的条件，分析影响演化稳定状态的相

5、关因素，最。后通过仿真实验验证结论本文的主要研究内容包括：（１）针对复制动态方程不适用于研究节点数量有限的无线传感－器网络的问题，引入研究对象为有限数量总体的Ｗｎｇｈｔ巧化ｅｒ过程，建立基于Ｗｒｉｈｔ￣Ｆｋｈｅｒ过程的无线传感器网络节点信任随机演化博ｇ弈模型，通过分析该博弈模型的随机演化动为学特性，得出并证明节点信任博弈的演化稳定状态及达到演化稳定状态的相关定理，并通过仿真实验验证定理的有效性。Ｉ（２）根据无线传感器网络的研究现状，给出无线传感器网络节。点协作机

6、制的定义，并归纳节点协作机制的基本内容和特点对目前已有的无线传感器网络相关机制进行分类总结，提出并分析几种无线传感器网络节点协作策略。３）－（在ＷｒｉｇｈｔＦｉｓｈｅｒ过程中引入基于Ｌｏｇｉｓｔｉｃ变形方程的模仿突一－－ｉｈｉ浊ｈｉｈｅ变因子，提出种带模仿突变的ＷｒｇｔＦｅｒ过程，使ＷｒｉｇｔＦｓｒ过程能在宏观层面表现出演化动态的同时，也能在微观层面体现个体行为调整的策略。（４）将传感器节点选择协作策略的过程抽象为随机演化博弈过ｈｔ－巧浊ｅｒ过程，引入带模仿突变的Ｗｒｉ

7、ｇ程，建立无线传感器网络节点协作随机演化模型，使该模型能体现传感器节点在协作演化过程的策略调整。通过分析该模型的随机演化动为学特性，得出节点协作博弈的演化稳定状态，并证明达到演化稳定状态的相关定理，最后通过仿真实验验证定理的有效性。本文通过分析无线传感器网络节点协作机制，建立节点协作的随。机演化博弈模型，促使无线传感器网络节点较好地协同合作本文研究成果揭示了无线传感器网络节点协作演化的动为学规律，为无线传感器网络节点协作机制提供理论基础。－ｉｈ巧浊ｅ关键词：无线传感

8、器网络；协作机制；演化博弈；Ｗｒｇｔｒ过程；模仿突变ＩＩｃｏｏ民ＤＩＮＡＴＩＯＮＭＥＣＨＡＮＩＳＭＦＯ民ＷＩ民ＥＬＥＳＳＳＯＮＳＯ民ＮＥＴＷＯＲＫＳＮＯＤＥＳＢＡＳＥＤＯＮＥＶＯＬＵＴＩＯＮＡＲＹＧＡＭＥＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭＥＭＳａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ