工业无线网络路由及调度联合极值优化

以当前主流工业无线网络协议为研究对象,运用极值动力学方法优化网络路由与调度问题.在研究工业网络协议基础上,分析了其跨层优化的可行性.以网络实时性性能及网络寿命为多优化目标,建立符合工业无线网络特性和需求的整数规划问题(ILP)模型.进而提出一种基于极值优化的方法,改进算法步骤,选取适值函数并设计变异规则,首次将该方法用于求解无线网络调度问题.数值算例结果表明,使用本文算法能快速有效地得到优化结果,与简单调度方法相比,明显改善了网络功耗及延时性能,并体现两者间的权衡关系,从而可根据具体需求灵活配置.

混合蛙跳算法及其改进算法的运动轨迹及收敛性分析

本文通过求解差分方程分析混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)青蛙运动轨迹;进一步利用Solis和Wets提出的随机搜索算法收敛性判据讨论SFLA全局收敛性,得出SFLA全局收敛的结论;为提高SFLA收敛效率,提出一种在SFLA深度搜索方向上融合极值动力学优化(Extremal Optimization,EO)的改进算法EO-SFLA,并证明其依概率1收敛于全局最优。EO-SFLA中,改进的EO变异概率选取方式拓展了算法搜索空间,赋予了算法跳出局部极值点的能力,保证了算法全局收敛性。通过四个广泛使用的基准函数对两种算法进行实验仿真,仿真结果表明改进算法在保持全局收敛性的同时显著提高收敛速度。