基于条件生成对抗网络的无线传感网络多节点失效修复研究

当前主流的传感节点失效修复主要通过纠删码完成,修复后节点具有更高的空间利用率,但无法有效提升网络寿命。为此,提出基于条件生成对抗网络的无线传感网络多节点数据重构方法,完成失效修复。感知无线传感网络节点,对失效节点展开裁决,确定失效节点位置,并重构节点内数据;将获取的失效节点用于条件生成对抗网络(CGAN)框架中生成器与节点替换网络的训练,通过训练好的生成器,以失效节点为条件,生成未失效节点;为提升修复性能,使用粒子群算法寻优节点替换网络参数,完成节点重构数据置换,实现失效节点的有效修复。结果表明:利用所提方法进行修复时,能耗最高仅为17 J,剩余寿命最低可达到300 h,连通度最高可达到99.2%,具有较好的修复效果。

平面KK型矩形钢管节点静力试验研究

依托某主题广场月牙形艺廊单层网壳钢屋架结构,选取其最不利受力节点,设计了中心插板节点和毂节点两种KK型矩形钢管节点,分别对其足尺模型进行静载试验,测试分析模型节点区域的应变及应力分布规律,对比分析支管端部的位移变化。结果表明:1)设计荷载水平下,两个节点均满足受力要求;毂节点和中心插板节点的最大试验荷载约为等效设计荷载的2.85倍和3.25倍,节点安全储备较高;2)在最大试验荷载作用下,两个节点支管根部与中心构件相贯焊缝附近部分均不同程度地屈服,毂节点圆筒内加劲肋焊缝局部出现开裂;3)相同荷载作用下,中心插板节点相应位置应力应变水平相对较低,故中心插板节点的承载强度较高;4)由试验荷载-位移曲线分析得出毂节点的各肢平均位移比中心插板节点约大13.3%,表明中心插板节点弹性刚度较大。

认知物联网中继传感节点最小功耗布置方法研究

物联网数据传输过程中,中继传感节点能量不足或者能量消耗过多将导致部分节点失效,降低物联网的使用寿命。为解决这一问题,提出认知物联网中继传感节点最小功耗布置方法。根据中继节点结构特征、有向加权图,建立数据传输功耗的数学模型;以最小功耗布置为目的,制定数据流向、通信容量、数据最大传输次数的约束条件,阻止中继节点逆向传输,使节点满足通信容量范围的同时,避免出现逐条传输数据的事件;引入贪婪算法布置中继传感节点,实现中继传感节点最小功耗布置。仿真结果表明,所提方法的中继传感节点布置最大功耗为17.58 J;在传感节点分布密度为370个/m^(3)时,中继节点布置数量为126个;在11.9 s内即可完成150个中继节点的布置。

钢管混凝土柱-钢梁外加强环螺栓连接节点抗震性能有限元分析

为深入研究钢管混凝土柱-钢梁外加强环螺栓连接节点的抗震性能,建立了螺栓连接节点的精细化三维实体有限元模型。在对已有试验成果进行验证分析的基础上,研究加劲肋、螺栓连接数量对节点塑性耗能分配机制的影响。结果表明:当钢材本构后期考虑韧性损伤后,有限元计算结果与已有拟静力试验结果更吻合;CFST-1节点(梁高300 mm,有螺栓垫板)耗能能力最优,但仅达到相应焊接节点的一半;与CFST-1节点相比,CFST-3节点(梁高300 mm,无螺栓垫板)及CFST-2节点(梁高250 mm,有螺栓垫板)的总耗能更低;各螺栓节点的塑性耗能分配机制主要依靠梁耗能,而相应的加强环焊接节点主要依靠梁与加强环耗能;当螺栓节点采用环板加劲肋、4排螺栓以及腹板加劲肋构造优化后,刚度、承载力、延性与相应焊接节点一致,总塑性耗能达到刚接节点的79.1%,基本达到刚接节点的抗震水平。

增设角部阻尼器箍头榫木节点的抗震性能

为了给广府木结构的修复提供理论依据,采用菠萝格木材设计制作了5个箍头榫节点试件。考虑到榫卯构造尺寸的影响,首先进行了未加固无损节点的拟静力试验。然后,采用对原有外观影响较小的雀替型阻尼器对上述节点损坏试件进行加固,以尽可能保留建筑的原始风貌。最后,对加固节点进行拟静力试验,以研究节点的抗震性能变化以及阻尼器的加固效果。结果表明:采用阻尼器加固后的节点试件在加载至破坏时,榫卯处压痕明显,梁外榫外侧劈裂、脱榫现象明显,阻尼器脚部的橡胶与钢板有一定的脱离现象;对节点增设阻尼器能够弥补节点初期损伤导致的受力性能下降,为残损榫卯节点提供较好的后期刚度,提高节点的承载能力和耗能能力;与未加固试件相比,增设阻尼器后,试件的后期刚度、极限承载力、总滞回耗能均有所增加,分别提高18%、19%、20%以上。文中还在已有简化力学模型的基础上,结合OpenSees,提出了一种应用于箍头榫木结构的宏观模型建模方法。采用该方法得到的节点滞回曲线与试验结果吻合良好,可以有效模拟阻尼器加固的箍头榫木节点的滞回耗能特性。

基于互信息最大化和聚类感知的节点表示学习

节点表示学习是研究各类图结构数据的基础.图结构数据具有复杂的结构关系和丰富的节点信息,因此如何融合图结构和节点信息学习高质量的节点表示仍是一个挑战性问题.为此,提出一种基于互信息最大化和聚类感知的节点表示学习模型.首先,对原始图使用图扩散方法构造扩散图;然后,使用图卷积网络编码两个图到低维特征空间获得节点表示和全局表示;最后,基于互信息最大化原理,最大化一个图的节点表示和另一个图的全局表示间的一致性,反之亦然.同时,将语义相似的节点聚类到同一个簇,并最大化两个图的节点表示间的聚类一致性.在两个引文数据集上的节点分类和节点聚类的实验结果表明,该模型的性能在多项指标上都优于基线方法.以Cora数据集为例,在节点分类任务上,该模型对比基线方法在准确率和F1值指标上分别提高了2.7和0.6个百分点.

融合二连通模体结构信息的节点分类算法

节点表示学习将图结构数据信息编码到低维的潜在空间中,在节点分类、聚类、链路预测等机器学习任务中被广泛应用。在复杂网络中,节点与节点之间不仅存在直接相连的低阶结构,也存在以特殊连接模式形成的高阶结构,称为模体。提出一种融合二连通模体结构信息的节点分类算法(FMI),利用节点间高阶二连通模体信息学习节点表示,完成节点分类任务。首先,统计网络中的二连通模体,利用其中信息提出一个节点重要性的度量指标——模体比值。根据模体比值计算采样概率进行邻域采样;构造一个带权辅助图以融合网络节点连接的低阶关系与高阶关系,对节点进行加权邻域聚合以得到节点表示。在5个数据集Cora、Citeseer、Pubmed、Wiki和DBLP上执行节点分类任务,与5种经典基准算法进行对比,所提算法FMI在准确度和F1-分数等指标上表现良好。

基于组合加权k近邻分类的无线传感网络节点复制攻击检测方法

无线传感网络节点体积小,隐蔽性强,节点复制攻击检测的难度较大,为此提出一种基于组合加权k近邻分类的无线传感网络节点复制攻击检测方法。通过信标节点的空间位置数据与相距跳数得出各节点之间的相似程度,结合高斯径向基核函数求解未知节点的横轴、纵轴的空间坐标,确定各网络节点的空间位置;根据网络节点的属性特征与投票机制建立节点复制攻击模型,凭借组合加权k近邻分类法划分节点类型,并将结果传送至簇头节点,由簇头节点做出最后的仲裁,识别出节点复制攻击行为。仿真结果表明,所提方法的节点复制攻击检测率最大值为99.5%,最小值为97.9%,对节点复制攻击检测的耗时为5.41 s,通信开销数据包数量最大值为209个,最小值为81个。

基于多查询的社交网络关键节点挖掘算法

关键节点挖掘是复杂网络领域的研究重点和热点。针对社交网络中关键嫌疑人挖掘问题,提出基于多查询的社交网络关键节点挖掘算法。该算法将已知嫌疑人作为查询节点,提取其所在的局部拓扑结构,并计算局部拓扑结构中非查询节点的关键程度,从中选择关键程度较高的节点进行推荐。针对现有方法中关键节点计算复杂度高、已知查询节点信息难以有效利用的问题,提出一个两阶段的基于多查询的社交网络关键节点挖掘算法,整合多查询节点的局部拓扑信息和全局节点聚合特征信息,将计算范围从全局缩减到局部,进而对相关节点的关键程度进行量化。具体而言,利用带重启策略的随机游走算法获得多个查询节点的局部拓扑结构;为了得到节点的嵌入向量,基于graphsage模型构建一种无监督的图神经网络模型,该模型结合节点的自身特征和邻居聚合特征来生成嵌入向量,从而为算法框架的相似度计算提供信息输入。基于与查询节点特征的相似性,衡量局部拓扑中节点的关键程度。实验结果显示,所提算法在时间效率和结果有效性方面均优于传统关键节点挖掘算法。

大跨度装配式单层网壳十字形半刚性螺栓连接节点抗弯性能研究

装配式连接节点是大跨度装配式单层空间网壳结构体系的关键。提出一种适用于大跨度单层网壳结构的十字形板装配式节点。该节点由圆钢管、十字形钢板、角钢、矩形连接盖板、圆盖板和高强螺栓组成,其中圆钢管、盖板、十字形钢板在工厂焊接,现场将十字形板和角钢、矩形盖板用高强螺栓连接。该节点通过设置角钢、矩形连接盖板和十字形钢板螺栓连接,在节点受到弯曲荷载时,角钢和矩形连接盖板可以首先承受弯曲荷载,从而减少节点内侧的十字形钢板塑性损伤,并且提高节点的抗弯性能。利用有限元模拟方法,构建新型连接节点有限元模型,分析了十字形钢板和角钢厚度等变量如何影响节点在平面内外的抗弯性能。通过对各组成部分尺寸的参数化研究,得到了这些因素对所提出的连接节点平面内外抗弯性能的影响规律。研究结果表明,采用角钢与矩形盖板相连接形成的十字形节点,在抗弯刚度和承载力方面表现出了优异的性能。通过调节十字形板厚度、螺栓个数、角钢和盖板厚度可调控节点的初始抗弯刚度和抗弯承载力。基于刚性节点设计方法,对该半刚性节点进行尺寸理论设计,结果表明该方法可以保证节点弯矩设计值基本达到圆钢管的屈服弯矩,满足设计要求,提高节点安全。

跳数受限下的传感云网络多Sink节点重选址方法

当传感云网络中的Sink节点处于静止状态时,分布在其周围的邻居节点极易出现“能量空洞”,导致能量消耗不均,节点出现不同的网络生存期,影响节点间数据正常传输。为此,在限制节点跳数的前提下,提出一种多Sink节点重选址方法。基于Sink节点寿命和传感云网络代价函数引入质心理论,建立质点系并确定质心位置;将Sink节点向流量大的节点移动,并与其他Sink节点相互协作、避免发生冲突,直至到达质心位置,实现多Sink节点重选址。结果表明,所提方法重选址的节点生存时间最高为1 000 s为,数据包交付率为98%,节点平均剩余能量值高于0.6 J。

电力系统关键碳排放节点辨识

为提高电力系统关键碳排放节点辨识的准确性,从碳排放流分析法中选取节点碳势、碳流率通量、负荷碳流率与机组注入碳流率指标,基于复杂网络理论与节点碳排放特征提出改进度、改进平衡度、改进介数与改进聚类系数指标。利用熵权-逼近于理想解的排序技术综合评价不同节点碳排放重要度,在此基础上,建立电力系统两阶段辨识模型用于高碳节点辨识:第一阶段的模型对关键碳排放负荷节点进行辨识,第二阶段的模型对关键碳排放电源节点进行辨识,最终得到包含关键碳排放负荷节点与电源节点的电力系统简化拓扑结构。IEEE118节点系统与某地区实际电网的仿真结果表明,所提方法可有效选取电力系统高碳节点。

物联网环境下复杂光纤通信传输网络节点调度

为了解决物联网环境下,光纤通信传输网络节点能耗高、调度效率低的问题,提出一种物联网环境下复杂光纤通信传输网络节点调度方法。在物联网环境下,分析光纤通信传输网络节点的分布情况,根据动态联盟理论,以最快调度速度和最小投资为目标,构建复杂光纤通信传输网络节点调度模型。通过蚁群和粒子群算法相结合的融合算法展开全部搜索,获取最佳调度方案,实现光纤通信传输网络节点调度。实验结果表明,所提方法的节点平均能耗在6.0 mJ以下,LBF值始终高于0.20,且节点调度耗时始终低于200 ms,具有良好的调度效果。

激光红外技术下物联网异常节点状态监测研究

为了在海量物联网数据中准确监测异常节点状态,提高无线网络的安全性,提出激光红外技术下物联网异常节点状态监测方法。采用基于角度测量的激光红外定位方法判断出物联网异常节点的大概范围,将该区域作为采集区域展开异常节点特征数据采集和降维,通过奇异值分解对采集到的异常节点数据展开去噪处理,结合随机矩阵理论和平均谱半径判断节点的异常状态,以此实现对物联网异常节点状态监测。实验结果表明,所提方法的定位误差值最大仅为4.3%、监测时间在79.85 ms以下、丢包率低于0.22%,具有良好的监测能力。

基于节点重要度的旅游景区指引标志设置研究

基于公路网特性采用时间-费用阻抗模型得到路段权重,结合节点效率值、节点度值构建路网节点重要度模型;考虑旅游景区对路网节点的影响,评估旅游景区对路网节点的影响程度并确定旅游景区指引标志指引信息,提出旅游景区指引标志设置的具体位置和指引信息;引入可视性指数模型评价旅游景区指引标志设置信息和位置的有效性;最后以神木市周边公路网及景区为例,进行旅游景区指引标志设置方法实例验证。研究表明:在综合考虑旅游景区对路网节点影响的情况下,路网中13个节点的重要度提高;基于节点重要度筛选指引信息后设置的旅游景区指引标志,可视性指数达到了0.822。提出的方法可以有效表征旅游景区对路网节点的影响,为旅游者提供高效、准确的指引信息。

随机空间几何构型下物联网络攻击节点定位

物联网各节点形成的空间几何构型随机性,决定了攻击节点的空间分辨率出现较大波动,继而影响攻击节点的定位精度。针对物联网下各节点形成的空间几何构型随机性,利用节点脉冲和功率的关联属性不受空间几何构型影响的特征,设计一种攻击节点定位算法。定位算法检测节点脉冲信号,设计最优功率关联算法,关联功率与脉冲的属性。通过关联属性构建节点距离测算定位方法。实验结果表明:文中的物联网攻击节点定位方法,在低、中、高阶三种攻击特征形式下,可以实时准确定位攻击性节点位置,具备较强的实用性。

基于模拟并行蚁群算法的无线传感器网络异常节点自适应定位方法

由于无线传感器网络自身节点数量庞大,导致在异常节点自适应定位过程中,定位到的异常节点个数较少的问题.针对上述问题,提出基于模拟并行蚁群算法的无线传感器网络异常节点自适应定位方法.从网络中提取出异常节点的原始数据,并对异常节点数据属性进行详细的解析,根据解析后的数据属性,利用蚁群算法的优化搜索特性,结合并行计算的思想,建立并行蚁群算法模型,模拟蚂蚁在寻找食物过程中的协作和寻优行为,运行并行蚁群算法,获取异常节点的估计坐标值,实现节点的自适应定位.实验结果表明,该方法在面对复杂网络环境和多种异常类型时能够定位到多个异常节点,增强了定位方法的鲁棒性和自适应性.

粒子群优化下物联网多节点异常定位方法仿真

为了改善物联网节点异常定位的准确性和效率,提高物联网体系的安全性,提出一种粒子群优化下物联网多节点异常定位方法。在设定物联网节点数据的基础上构建目标函数,获取粒子适应度向量;通过控制混沌向量扰动的方式得到最佳粒子方位,更新粒子群历史最优解;利用函数计算物联网节点粒子通信效率有效值,完成物联网多节点异常定位。实验结果表明,所提方法定位准确性较高,异常节点定位准确率高于95%;定位延时较短,1.5 ms可完成3000个物联网节点检测;定位稳定性较优,在500次实验内均可稳定给出结果,准确率98.5%。

新旧混凝土梁柱节点施工技术探析

文中结合某建筑项目实例,分析了新旧混凝土梁柱节点施工技术,并对工程进行变形监测,验证其应用效果。变形监测数据表明,所有条件下的裂缝和滑移量最大值均满足设计要求,该设计方案实用可靠。

输电塔斜材不同节点型式下的受压承载力

为研究节点约束下输电塔斜材受压承载力的计算方法,通过对120根等边角钢的偏心受压承载力试验,分析其最小轴、平行轴布置时的破坏模式、承载力及变形形态,研究不同约束刚度、节点型式对其承载力的影响;结合现行行标公式,针对不同节点连接型式(A、B、C类),提出输电塔斜材受压长细比的计算公式.研究结果表明:长细比小于120时,构件承载力主要受偏心控制,偏心越大,承载力越低;而长细比大于120时,构件承载力主要受约束刚度控制,约束刚度越大,承载力越高;A、C类连接在不同长细比时各具优势,但B类连接的承载力始终低于A、C类连接;国内外规范计算值与试验值均存在较大的偏差,具有一定的局限性,体现在小长细比构件偏心及大长细比构件约束修正不足等方面;所提出长细比修正公式的计算结果与试验结果吻合良好,可用于指导工程设计.