基于Hopfield神经网络的最短路径路由算法.pdf

《基于Hopfield神经网络的最短路径路由算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第l期信息通信2014(总第133期)INFORMAT10N&COMMUNICATIONS(Sum．Nol33)基于Hopfield神经网络的最短路径路由算法骆再红，张正宇，王庆华(中国电子科技集团公司第38研究所，安徽合肥230088)摘要：主要探讨人工神经网络在最优化领域，特别是组合优化领域的应用。作为一个具有代表性的NP完全问题，旅行推销商问题(TsP)一直是众多学者的研究对象。计算复杂性理论表明，不能用任何已知的多项式算法求解这种问题。Hop—field人工神经网络为解决NP问题提供了一种有效的途径。文章以求解TSP为例，给出了采用Hopfield神经网

2、络求解组合优化问题的一般方法。关键词：Hopfield；人工神经网络；并行计算；TSP中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1673一l131(2014)01．0007．021基本概念在用Hopfield神经网络解决优化问题时，一个重要的问题就是神经网络的稳定性和稳态解的有效性，即Hopfield神1．1反馈网络定义、发展经网络的完备性。本文基于神经网络的完备性问题，以求解反馈型神经网络(RecurrentNetwork)，又称递归网络旅行推销员问题(TravellingSalesmanProblem，TSP)为例，给或回归网络。其目的是设计一个网络，储存一组平衡点

3、，当出了求解优化问题的一般方法。给定网络一组初始值时，网络通过白行运行而最终收敛到这2Hopfield能量函数与优化计算个设计的平衡点上。这种网络主要用于联想记忆和优化计J．Hopfield在80年代初提出了一个单层反馈动态网络的算。稳定性判别的函数，这个函数有明确的物理意义，它是建立在1982年，美国加卅『工学院物理学家(J．Hopfield)发表了一能量基础上的，称之为能量函数。对于连续反馈网络(CHNN)篇对人工神经网络研究颇有影响的论文。他提出了一种具有的电路实现其状态方程组为：相互联接的反馈型人工神经网络模型，并将“能量函数”的概念引入到对称Hopfield网络

4、的研究中，并用来求解约束优化Cl警一百Ui+r+Ii问题，如TSP问题的求解。V=fJ(1)1．2反馈网络动态特性当系统达到稳定输出时，其能量函数表达式定义为：反馈网络能够表现出非线性动力学系统的动态特性。它所具有的主要特性为以下两点：(1)网络系统具有若干个稳定=一圭∑i=l∑j=l一∑i=I+∑i=I去rF(2)的平衡状态。当网络从某一初始状态开始运动，网络系统总可证明当满足=wl,，且V=F)是单调上升函数时，可以收敛到某一个稳定的平衡状态。(2)系统稳定的平衡状态可以通过设计网络的权值而被存储到网络中。E有界，且0。1-3组合最优化、人工神经网络、TSP这一结果表

5、明，随着时间的演变，在状态空间中网络总是一—-+一一—-+一”—+一*—·+一”—·卜一——卜”+”—·+一”—+一一—卜”+“—一”—-卜一—·”—·卜”—·+一”—-+一”+一+”—-·卜”—·+一”+”+一+一—-·卜”—+一”、·+一”+一+·表2测试结果3结语突发高话15分钟RRC15分钟接CS业务接PS业务接CSFB成务场景接入次数入成功率入成功率入成功率功率本算法是在现有CSFB算法的实现基础上，通过新增小区1日CSFB负荷评估，CSFB重定向满足与否的判断和小区拥塞时选择邻算法900245％46％44％34％改进后区并发送其系统消息给LTE侧供UE接入，并

6、通过测试对改CSFB算89455O％5l％48％42％进算法的功能和性能进行了验证。在热点区域，该算法的设法稳定高话l5分钟RRCl5分钟RRC接CS业务接PS业务接CSFB成计提高了TD．LTE语音业务在TD．SCDMA系统的接入成功务场景接入次数入成功率入成功率入成功率功率率，在用户感知上也有一定的提升。1日CSFB算法876592％94％90％82％参考文献：改进后CSFB算853593％93％94％91％[1]魏克军．LTE语音业务解决方案CSFallback技术分析与法探讨[J]_电信技术，2011(8)从测试结果可以得知，在突发高话务和稳定高话务场景[2]曹世

7、强，张绍伟．TDLTECSFB技术特点及性能分析[J]．移下，改进后的CSFB算法的接入成功率都有所提升，其中突发动通信，2012(10)高话务提升了8％，稳定高话务提升了9％，主要是由于在突然[3】周彦．TD．LTECSFB语音解决方案研究．移动通信．2011(9)高话务场景下，小区出现拥塞的概率非常大，有很多小区都不【4】3GPPTS48．018“GeneralPacketRadioService(GPRS)”满足重定向条件，从而导致整体CSFB接入成功率比较低，在稳定高话务场景下，由于TD系统目前有很多保护措施，如作者简