一种基于感知器的自适应按需加权分簇方法与流程

文档序号:13707985阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种基于感知器的自适应按需加权分簇方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、在网络中投放已知分簇关系和权值参数的训练节点,通过感知器算法确定所有训练节点权值参数的系数;所有训练节点的权值参数系数都相同,分别为:节点度的系数C1、节点到邻居节点平均距离的系数C2、节点的移动性的系数C3、节点的剩余电量的系数C4和节点发射功率的系数C5;步骤二、针对网络中的待分簇节点,获取每个待分簇节点i的5个权值参数;5个权值参数分别为:待分簇节点i的度Δi,待分簇节点i到邻居节点的平均距离Di,待分簇节点i的移动性Mi,待分簇节点i的剩余电量Ei,待分簇节点i的天线发射功率Pi;步骤三、针对待分簇节点i,将5个权值参数分别归一化;归一化公式如下:Δi*=Δi-ΔminΔmax-Δmin,Di*=Di-DminDmax-Dmin,Mi*=Mi-MminMmax-Mmin,Ei*=Ei-EminEmax-Emin,Pi*=1-Pi-PminPmax-Pmin]]>上式中,Δmin表示网络中所有待分簇节点度的最小值,Δmax表示网络中所有待分簇节点度的最大值,表示待分簇节点i归一化的度;Dmin表示网络中所有待分簇节点到邻居节点平均距离的最小值,Dmax表示网络中所有待分簇节点到邻居节点平均距离的最大值,表示待分簇节点i到邻居节点平均距离的归一化值;Mmin表示网络中所有待分簇节点相对于其1跳邻居节点的相对移动性的最小值,Mmax表示网络中所有待分簇节点相对于其1跳邻居节点的相对移动性的最大值,表示待分簇节点i相对于其1跳邻居节点相对移动性的归一化值;Emin表示网络中所有待分簇节点电池消耗电量的最小值,Emax表示网络中所有待分簇节点电池消耗电量的最大值,表示待分簇节点i归一化的电池消耗电量;Pmin表示网络中所有待分簇节点天线发射功率的最小值,Pmax表示网络中所有待分簇节点天线发射功率的最大值,表示待分簇节点i归一化的天线发射功率;步骤四、针对待分簇节点i,根据5个权值参数的系数和归一化后的5个权值参数计算节点i的总权值Wi;Wi=C1Δi*+C2Di*+C3Mi*+C4Ei*+C5Pi*]]>步骤五、针对网络中所有待分簇节点,按每个待分簇节点的1跳邻居节点的个数从大到小排序,将排序后的待分簇节点序号存入iDes数组;步骤六、将网络中的待分簇节点按照iDes数组的先后顺序划分到具体的簇;步骤601、依次取出iDes数组的某个元素iDes(i),选取该元素iDes(i)所在组的簇头节点head,并给邻居节点广播簇头消息clusterHeadMsg(head,clusterSet);步骤602、1跳邻居节点p收到簇头消息后,判断1跳邻居节点p的簇头域是否为空,如果为空,进入步骤603;否则,簇头域非空,丢弃此消息;步骤603、判断节点p是否存在于簇集合clusterSet中,如果是,将节点p的簇头域标记为head,进入步骤604;否则丢弃此消息;步骤604、节点p转发消息clusterHeadMsg(head,clusterSet)给节点p的所有1跳邻居节点,针对收到消息后的某个邻居节点q,判断节点q的簇头域是否为空,如果为空,进入步骤605;否则,簇头域非空,丢弃此消息;步骤605、判断节点q是否存在于簇集合clusterSet中,如果是,将节点q的簇头域标记为head,并转发消息clusterHeadMsg(head,clusterSet)到节点q的所有1跳邻居节点;否则丢弃此消息;步骤606、针对收到节点q转发消息的某个1跳邻居节点,继续判断簇头域是否为空,且邻居节点是否存在于簇集合clusterSet中;如果是,将邻居节点的簇头域标记为head;否则,簇头域非空,丢弃此消息;步骤607、标记为head的邻居节点继续转发消息clusterHeadMsg(head,clusterSet)并重复判断簇头域是否为空,且邻居节点是否存在于簇集合clusterSet中,直至将当前元素iDes(i)的簇集合clusterSet中所有邻居节点都划分完;步骤608、iDes数组的当前元素iDes(i)分簇形成后,应用广度优先搜索算法更新未入簇节点的3个权值参数:未入簇节点的度;未入簇节点到邻居节点的平均距离和未分簇节点的相对移动性;步骤609、选择iDes数组中的下一个元素,返回步骤601到步骤608,直至将所有元素完成全部分簇。2.如权利要求1所述的一种基于感知器的自适应按需加权分簇方法,其特征在于,所述的步骤二中具体为:步骤201、针对待分簇节点i,在初始化阶段周期性地广播“hello(i,xi,yi,zi)”消息给邻居节点;步骤202、若节点i收到节点j发送“hello(j,xj,yj,zj)”消息,则节点j为节点i的1跳邻居节点;步骤203、节点i建立1跳邻居节点表,存储1跳邻居节点j的信息;步骤204、根据1跳邻居节点j信息,分别计算节点i的5个权值参数;1)、待分簇节点i的度Δi是指:节点i收到消息“hello(j,xj,yj,zj)”的邻居j数量后的剩余节点数量;Δi=|M-Num{Σj∈Neb1(i)hello(j,xj,yj,zj)
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