低占空比传感网中面向自适应性能需求的高效广播调度算法

无线传感器网络中的节点普遍采用低占空比的工作模式,该工作模式极大地减少了由于空闲侦听所带来的能量浪费,但也给网络中的广播问题带来了新的挑战.该文主要考虑如何解决低占空比传感网中的高效广播调度问题.大多数现有工作通常采用低效的传统广播传输模型,即任意局部单跳广播通过多次单播来实现.实际上,文中发现即使对于低占空比网络,无线媒介的广播属性依然能够为广播能效的提升提供潜在的机会.该文提出了一个新颖的机会式广播传输模型,该模型能够充分利用无线媒介固有的广播属性减少广播的总能耗.在单跳情形下,该模型允许发送者向它的任意接收者发送一个较小的beacon控制包,该beacon控制包将会通知接收者推迟自己的工作时隙去机会式地接收由发送者发送给其它节点的广播消息.在多跳情形下,该模型采用了一个有效的预推迟机制,即允许任意转发者在收到来自上游节点的beacon控制包后就可以预先向下游节点发送beacon控制包.文中发现采用机会式广播传输模型能够减少广播总能耗,但是可能会带来平均端到端广播延迟的增加.当前的许多现有工作考虑了延迟约束下的广播能耗优化问题,尽管如此,很多实际应用通常并不需要广播延迟一定要约束在一个限定的范围内,更多的广播应用关注的是能耗与延迟性能的权衡.该文定义了一个具有普适性的广播代价函数,该函数能够对广播延迟和广播能耗两者的权衡关系提供一个自适应的控制以刻画各种不同的广播性能需求,该文的目标是在低占空比传感网中基于机会式广播传输模型找到一个有效的广播调度,以最小化该广播代价函数.首先,文中考虑了单跳情形下的目标问题,并且提出了一个多项式时间复杂度的最优解决方法.接着,文中将单跳情形下的解决方法扩展到多跳情形下.具体地说,我们先定义了一个约束性最小代价单跳广播问题,并且证明了该问题可以在多项式时间内利用动态规划算法求出最优解,然后文中将其扩展到多跳情形下的目标问题并且提出了一个高效的自底向上的解决方法.文中发现通过自适应地调节广播代价函数中权衡因子参数的值,文中的方法可以适用于各种广播性能需求的应用场景.进一步地,该文还讨论了如何将我们提出的解决方法扩展到更加一般化的情形下,即允许少部分相邻节点具有相同的工作调度.仿真实验结果表明在低占空比的网络环境下,文中的解决方法相比较于其它方法而言总是能够获得较大的性能优势.

面向文科专业的Java语言课程教学方法研究

近年来,分层次教学改革在Java语言课程教学过程中取得一定的成效,尽管如此,面向文科专业的Java语言课程教学依然面临着很多的问题。针对这些问题展开探讨,并且提出相应的教学方法,例如,尽可能将课程和学生专业背景相结合以激发学生的学习兴趣,制定合理的教学计划,改革程序上机实践课程以及建立健全的课外辅导体系。通过将所提方法应用于教学实践,取得较好的教学效果。

非对称占空比传感网中的广播能效优化算法

针对非对称占空比传感网中最小端到端延迟约束下的广播能效优化问题,首先构造了一个能够刻画广播时空特征的时空状态图,将目标问题建模成转发行为子集覆盖问题,然后分别提出了一种面向总能耗优化的最小代价转发行为子集覆盖算法(MC-SCA)和一种面向能量公平性的代价均衡转发行为子集覆盖算法(CB-SCA)。MC-SCA和CB-SCA都是采用迭代的方式选择最优转发行为子集。MC-SCA在每一轮迭代中贪心地选择转发行为代价与新增覆盖节点数量的比值最小的转发行为,而CB-SCA在每一轮迭代中贪心地选择带来更小节点转发能耗负载且更多新增覆盖节点数量的转发行为。仿真结果表明,MC-SCA与典型的随机父节点选择算法(RPNS-A)相比其广播总能耗平均降低了24.23%,而CB-SCA与RPNS-A、MC-SCA以及最小节点负载优先的贪心算法相比其节点最大广播负载值分别平均降低了48.69%、65.21%和10.64%,因此CB-SCA具有更好的广播能量公平性。

无线传感器网络中移动协助的数据收集策略

利用移动数据收集器(mobile data collector,简称MDC)进行传感器网络中感知数据的收集,可以有效地减少传感器将数据发送到静止基站的传输跳数,节约网络的能量,延长网络寿命.此外,MDC通过循环收集传感器数据或承担数据转发的功能,避免节点间由于多跳传输引起的能量空洞(energy hole)以及节点失效造成的传输链路中断等问题.MDC的移动性也为无线传感器网络的研究带来新的挑战.研究基于移动协助数据收集的无线传感器网络结构,分类总结了近年来提出的一些典型的基于MDC的算法和协议,着重讨论了MDC在网络能量、延迟、路由和传输等方面带来的性能变化.最后,进行了各种算法的比较性总结,针对传感器网络中MDC的研究提出了亟待解决的问题,并展望了其未来的发展方向.

一种高效有向无线充电器的布置算法

传统的传感器节点通常采用电池供电,有限的电池能量限制了传感器网络整体的寿命.无线能量传输技术可将能量以无线方式从充电器发送至传感器,从而可以彻底解决这一问题.无线可充电传感网中的一个重要问题是无线充电器的布置问题,即,如何有效地布置充电器,使得传感器网络的整体充电效用最大化.已有的工作主要考虑的是全向充电器的布置问题,且充电器可布置的位置受限,如只能布置在三角形顶点或网格中的格点处,因此具有相当的局限性.首次考虑了有向充电器的一般布置问题,即,充电器充电区域为扇形,并且充电器可布置在区域内任何位置处,其朝向可任意调节.另外,首次基于实测数据建立了有向充电器的充电模型,并提出一系列创新方法将问题进行转化,设计了一种近似比为(1-1/e)/(1+ε)的高效算法——CDG(charger deployment-greedy)算法来解决这一问题.仿真实验结果说明了CDG算法的有效性.与其他提出的两种随机算法相比,CDG算法的性能分别提升了将近300%和100%.

基于软件定义无线网络的协作式路由实现和性能分析

无线mesh网络的冗余式设计往往导致WiFi AP的带宽资源不能得到充分利用.由于无线广播的特性,报文会同时被多个节点所接收.在协作式网络中,这些冗余的WiFi AP可以作为辅助节点帮助其他链路进行数据传输.这种协作式路由在传统网络中给资源受限的WiFi AP带来了额外的通信和计算开销,从而实现较为困难.软件定义无线网络(software defined wireless networking, SDWN)集中式架构提供了辅助节点之间及辅助节点与控制器之间的通信机制,使得最佳辅助节点的全局化选择成为可能.在分析现有协作式路由的基础上,提出了基于软件定义无线网络协作式路由算法,其中路由发现由WiFi AP完成,而路由有效性验证、辅助节点的选取和链路干扰模型的更新等全局且计算负载较大的工作由软件定义无线网络中的控制器进行.通过对现有OpenFlow协议的扩展,在测试平台上验证并实现了基于软件定义无线网络的协作式路由.测试结果表明:该面向服务质量的协作式路由相比传统路由能够显著提高网络传输带宽和降低报文传输延迟.

一种基于信任度的DV-Hop改进定位算法

针对DV-Hop算法在网络中存在障碍物形成弯曲路径时不能进行正确定位这一局限性,引入了信任度概念,提出了一种改进的DV-Hop定位算法——基于信任度的DV-Hop改进算法(TDDV-Hop),通过对信任度值的判断筛选出合适的平均每跳距离值.仿真结果表明,TDDV-Hop算法能够减小由于路径弯曲而产生的定位误差,提高定位的精确性.

WSN中一种基于数据融合的能量高效分簇路由协议

基于无线传感器网络中监测数据具有较高时空相关性的应用场景。提出了一种基于数据融合的局部能量高效汇聚分簇协议LEEAC,该协议通过反映局部空间相关性的数据相异度对节点剩余能量进行约束,并使用约束后的预测能量作为竞选簇头的主要依据,被选举的簇头在传感器网络中具有良好的分布性。同时通过引入数据鉴定码,减少了簇内数据传输阶段的通信量以及簇头数据融合的工作量,从而大大节约了能量消耗。实验结果表明,LEEAC协议能够有效均衡网络能量消耗,延长网络生存时间。

早期康复结合高压氧治疗对脑梗死患者功能恢复的影响

[目的]探讨早期康复结合高压氧（HBO）治疗脑梗死的临床疗效.[方法]将130例脑梗死患者按是否行早期康复治疗分为两组. 对照组50例给予药物常规治疗、HBO治疗,针灸和理疗,观察组在对照组的基础上行早期康复治疗.[结果]观察组显效率91.3%,对照组为62.0%,两组比较差异有显著性（P＜0.05）,神经功能缺损评分观察组较对照组明显降低（P＜0.05）.[结论]早期康复结合HBO治疗脑梗死可提高疗效,恢复功能.

移动互联网时代高校课堂管理方式的改革探讨

随着移动互联网技术的发展,高校课堂管理方式面临被颠覆。高校教师需要与时俱进,利用新兴技术对自身的课堂管理方式进行改革创新,增加课堂管理的效果,增进与学生间的互动,激发学生学习的热情。着重从课堂管理方式创新方面进行讨论,讨论并实现一些具体可行的课堂管理方案,旨在对现有的课堂管理模式进行创新,更好地为学生服务,帮助他们高效掌握知识,为他们的今后发展铺平道路。

非计算机专业算法分析与设计的教学改革

算法分析与设计不仅是计算机专业的核心课程,同时也是与计算机有关的非计算机专业的专业课。本人针对非计算机专业学生在学习过程中存在的若干问题,就教学内容、教学手段和考核方式等方面提出了改革措施。

多接入边缘计算中相关性任务的联合调度算法

多接入边缘计算已经成为资源密集型应用程序的有前途的计算范式。不过,先前大部分研究工作没有考虑到任务的相关性,这可能导致不可行的调度决策。考虑应用程序上有些任务必须要在本地完成,研究了相关性任务在本地和边缘侧的联合调度方法,并考虑了多接入边缘计算卸载场景下的另一个不可忽视的能耗问题。将问题形式化为在满足应用程序的完成截止时间约束的条件下最小化系统中的能耗,并提出联合调度(JS)算法解决该问题。最后通过仿真实验分析JS算法在应用程序的完成率和系统能耗两方面的性能。仿真结果表明,JS算法在应用程序的完成率上优于其他对比算法并且至少可以节省43%的系统能耗。

MPEG/DASH中基于码率预测补偿的自适应调度算法

动态图像专家组/基于超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流媒体(MPEG/DASH)是一种典型的视频自适应传输技术,该技术使得客户端可以根据网络带宽波动情况动态地选择合适码率的视频,从而提高带宽利用率和观看体验。该文面向MPEG/DASH提出了一种基于码率预测和补偿的自适应调度算法。首先预测出后续所需下载分片的码率,然后根据已接收分片的实际码率对预测结果进行补偿修正。该算法降低了预测带宽与实际带宽间的差距,提高了用户观看的体验。实验结果表明,与传统的码率切换算法相比,该文算法能够减少播放卡顿次数和视频码率切换次数。

基于智慧校园人脸识别的地震灾害应急救援方法研究

在地震灾害应急救援中由于无法准确定位救援位置,导致救援速度比较慢,因此,研究基于智慧校园人脸识别的地震灾害应急救援方法,构建一个包含校园内所有人员的基础信息库,并安装相关人脸识别设施。地震灾害发生后,对设备采集信息进行识别,确定地震灾害中校园内被困人员数量以及被困人员最后出现区域(即被困区域),以建筑破坏指数表示地震灾害下校内建筑结构风险,将建筑结构风险由高至低划分为5个等级,结合智慧校园人脸识别、校内建筑结构风险等级以及路网模型,生成包含基础资料、校内复合灾害分析与应急救援要素规划等的地震灾害应急救援方案,根据救援方案完成救援力量的合理部署,再加上多种救援技术的应用,最终实现有效的地震灾害应急救援,并提出安全优先、安保优化等校园防震减灾规划策略。

肘关节骨折术后的系统康复治疗

目的:探讨早期系统康复治疗在肘关节骨折术后康复的意义。方法:选取32例肘关节骨折患者为研究对象,均行切开复位内固定术治疗,术后进行系统的康复治疗为治疗组,随机选择30例病情情况相似的患者,术后自行功能锻炼为对照组,对两组患者治疗前后Mayo肘关节功能评分进行评定。结果:治疗组术后康复治疗时间为4~16周,平均8.1±3.6周,治疗组优良率显著高于对照组(P<0.05);肘关节活动度良好显著优于对照组(P<0.05)。结论:早期系统康复治疗能减少肘关节术后粘连,加速康复进程,最大限度恢复肘关节功能。