基于自然计算的无线多跳网络QoS路由研究 刘良桂 9787308124249 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘良桂 著

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• 无线多跳网络
• QoS路由
• 自然计算
• 网络优化
• 路由算法
• 无线通信
• 网络性能
• 优化算法
• 计算机科学
• 信息技术

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308124249

商品编码：29260847320

包装：平装

出版时间：2013-12-01

基本信息

书名：基于自然计算的无线多跳网络QoS路由研究

定价：45.00元

作者：刘良桂

出版社：浙江大学出版社

出版日期：2013-12-01

ISBN：9787308124249

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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无线多跳网络是由系统中的通信结点通过分布式协议互连或组织起来的网络系统。自然计算是一个新兴的研究领域。受自然界中的一些物理现象的启发，我们提出一些新的基于自然计算的策略来解决当前无线多跳网络中的QoS路由问题，使得无线多跳网络的性能获得改善。

内容提要

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目录

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Chapter 1 Advances in Natural Computation
1.1 Swarm intelligence
1.2 Simulated annealing
1.3 Mean field annealing
1.4 Quantum annealing
Chapter 2 Overview of Wireless Multi-hop Networks
2.1 Classification of wireless multi-hop works
2.2 QoS Routing (QoSR) in wireless multi-hop works
2.3 Online social works--a special form of wireless multi-hop works and related works
Chapter 3 Data Forwarding in Opportunistic Networks
3.1 Introduction of opportunistic works
3.2 The retrogression of routing in opportunistic works
3.3 Data forwarding in opportunistic works
3.4 Conclusions
Chapter 4 Swarm Intelligence Based Node-disjoint Multi-path Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks
4.1 Introduction
4.2 AMR description
4.3 Simulation and performance analysis
4.4 Conclusions
Chapter 5 Ant Colony Based Multi-path QoS Routing Protocol for MANETs
5.1 Overview of ant based routing protocols in MANETs
5.2 Outline of ALMR
5.3 Protocol description
5.4 Simulation and performance analysis
5.5 Conclusions
Chapter 6 Multi-constrained QoS Routing Based on Simulated Annealing in MANETs
6.1 Introduction
6.2 Related work
6.3 Introduction to simulated annealing
6.4 Scheme description
6.5 Conclusions
Chapter 7 Mean Field Annealing Based Multi-constraints Path Selection in Wireless Mesh Networks
7.1 Introduction
7.2 Related work
7.3 Proposed algorithm
7.4 Scheme description
7.5 Performance evaluation
7.6 Conclusions
Chapter 8 CO-FSR: Cross-layer Optimized Fisheye State Routing for Ad Hoc Networks
8.1 Introduction
8.2 FSR and its drawback
8.3 Enhancements regarding FSR
8.4 Simulation and analysis
8.5 Conclusions
Chapter 9 Optimal Social Trust Path Selection: Toward Representing the Trust Level of Service Providers More Comprehensively
9.1 Introduction
9.2 Related works
9.3 Formulation of the problem
9.4 Algorithm description
9.5 Experimental results
9.6 Conclusions
Chapter 10 Can Friendship Be Counted on for Securing Wireless Ad Hoc Networks
10.1 Introduction
10.2 Related work
10.3 Core design of novel trust system
10.4 Process of merging trust semiring, decaying model and friendship model
10.5 Attacks and analyses
10.6 Performance analysis
10.7 Conclusions
Chapter 11 The Most TrustworthyPath Selection in Online Social Networks
11.1 Introduction
11.2 Related work
11.3 Algorithm description
11.4 Experimental results
11.5 Conclusions
Chapter 12 Trustworthiest Trustee Node Selection in Large Scale Wireless Sensor Networks
12.1 Introduction
12.2 Related works
12.3 Algorithm description
12.4 Experimental results
12.5 Conclusions
Chapter 13 Energy Efficient Multi-constrained Optimal Social Trust Path Selection in Smartphone-based Mobile Social Networks
13.1 Introduction
13.2 Related works
13.3 Algorithm description
13.4 Experimental results
13.5 Conclusions
Chapter 14 Concluding Remarks
Chapter 15 Future Directions

作者介绍

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文摘

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序言

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《智能算法在无线多跳网络中的应用探索》 内容概要： 本书深入探讨了当前学术界和工业界广泛关注的无线多跳网络（Wireless Multi-hop Networks,WMNs）路由技术，并着重聚焦于如何运用蓬勃发展的自然计算（Nature-Inspired Computing, NIC）方法来优化其服务质量（Quality of Service, QoS）。全书围绕着WMNs的核心挑战——如何在动态、资源受限且充满不确定性的网络环境中，高效且稳定地为用户提供满足特定业务需求（如带宽、延迟、丢包率等）的通信服务——展开系统性的研究和分析。 本书首先对无线多跳网络的关键技术、网络拓扑、工作原理以及其在现代通信基础设施中扮演的重要角色进行了全面梳理。读者将对WMNs的独特优势，例如增强的覆盖范围、更高的鲁棒性以及潜在的成本效益有清晰的认识。同时，书中也客观地剖析了WMNs在实际部署和运行过程中面临的严峻挑战，特别是路由效率低下、网络拥塞、节点能量消耗不均、链路质量不稳定以及安全性隐患等问题，这些问题直接影响着网络的整体性能和用户体验，也构成了QoS保障的根本障碍。 接着，本书详细介绍了QoS在无线多跳网络中的概念、内涵及其重要性。QoS并非单一指标，而是对网络性能的综合评价，包括带宽、延迟、抖动、丢包率、能量效率等多个维度。本书阐述了不同应用场景对QoS的具体要求，例如实时音视频通信对低延迟和低抖动的需求，文件传输对高带宽的要求，以及物联网设备对低功耗的侧重。理解QoS的多样性和复杂性是设计高效QoS路由算法的基础。 在理论框架层面，本书系统性地介绍了自然计算的起源、发展及其在解决复杂优化问题上的独特优势。自然计算是一类模拟自然界生物、社会群体或物理现象的计算智能方法，它通过借鉴自然界中的进化、群体协作、学习、适应等机制，为解决传统算法难以处理的NP-hard问题提供了新的视角和强大的工具。书中将详细介绍几种在WMNs QoS路由研究中极具潜力的自然计算算法，包括但不限于： 遗传算法（Genetic Algorithm, GA）： 模拟生物进化过程，通过选择、交叉、变异等操作，从一个初始种群中迭代搜索最优解。在路由场景中，GA可以被用来搜索具有最优QoS指标的路径。 粒子群优化（Particle Swarm Optimization, PSO）： 模仿鸟群捕食行为，通过粒子间的协作和自身经验的学习，共同搜索最优解。PSO的并行计算特性使其在动态网络环境中具有较好的适应性。 蚁群优化（Ant Colony Optimization, ACO）： 模拟蚂蚁寻找食物的路径行为，通过信息素的释放和挥发，引导蚂蚁找到最优路径。ACO在路径规划和网络路由方面表现出色。 细菌觅食优化（Bacterial Foraging Optimization, BFO）： 模拟细菌的觅食过程，通过趋化、迁徙、复制等行为进行全局搜索。BFO在处理多模态优化问题时展现出良好的鲁棒性。 人工蜂群算法（Artificial Bee Colony, ABC）： 模拟蜜蜂采蜜行为，分为观察蜂、 the working bee and the scout bee，通过合作与竞争来优化搜索策略。 本书的核心内容在于将上述自然计算算法的理论原理与WMNs的QoS路由问题进行深度融合。针对WMNs路由过程中出现的路径选择、拥塞控制、负载均衡、链路预测等具体问题，本书详细阐述了如何设计和实现基于自然计算的QoS路由算法。这包括： 1. QoS度量与编码： 如何将QoS指标（如延迟、带宽、丢包率）有效地编码到自然计算算法的搜索空间中，以及如何构建合适的适应度函数来评价路径的QoS性能。 2. 算法模型设计： 针对不同的自然计算算法，详细设计其在WMNs路由问题上的具体模型。例如，如何将网络节点和链路映射到粒子或蚂蚁的搜索行为，如何设计交叉和变异算子以适应路由拓扑的变化，以及如何更新信息素以反映链路的QoS状态。 3. 动态适应性研究： WMNs具有高度动态性，链路质量和网络拓扑会频繁变化。本书将重点研究如何设计具有良好动态适应性的QoS路由算法，使其能够快速响应网络变化，及时调整路由策略，从而维持QoS的稳定性。这可能涉及到增量更新机制、混合式算法设计或基于学习的自适应策略。 4. 性能评估与比较： 通过理论分析和仿真实验，对提出的基于自然计算的QoS路由算法进行全面的性能评估。评估指标将涵盖路由建立时间、路径QoS保证水平、网络吞吐量、节点能量消耗、算法收敛速度以及鲁棒性等多个方面。本书还将与其他经典的QoS路由算法进行详细的性能比较，以凸显自然计算方法在WMNs QoS路由领域的优势和特点。 此外，本书还将探讨一些更具前瞻性的研究方向，例如： 多目标QoS路由： 许多应用场景对多个QoS指标有同时需求，如何设计能够同时优化多个QoS指标的自然计算算法。 分布式QoS路由： 如何在分布式环境下实现自然计算算法，减少控制开销，提高可扩展性。 安全QoS路由： 如何在QoS路由算法中融入安全机制，抵御恶意攻击，保障网络安全。 异构网络环境下的QoS路由： WMNs往往与其他网络类型（如传感器网络、移动Ad hoc网络）融合，如何在异构环境中实现QoS路由。 本书的写作风格力求严谨、系统且富有洞察力。每一章节都建立在前一章节的基础上，循序渐进地引导读者深入理解WMNs QoS路由的复杂性以及自然计算方法强大的解决能力。书中包含大量的数学模型、算法伪代码和仿真结果分析，旨在为相关领域的科研人员、工程师以及高年级本科生和研究生提供一本具有高度参考价值的专著。 总而言之，《智能算法在无线多跳网络中的应用探索》旨在为读者提供一个全面、深入且富有实践指导意义的学习平台，帮助理解和掌握如何运用前沿的自然计算技术来解决无线多跳网络服务质量保障的重大挑战，为构建下一代智能、高效、可靠的无线通信网络提供理论和技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触无线网络研究的学生，我对书中“自然计算”的概念感到非常新奇。我之前接触到的路由算法多是基于图论或者一些固定的数学模型，而“自然计算”听起来就充满了活力和创造性。我非常好奇，作者是如何将那些看似随机、无序的自然现象，转化成能够指导网络节点进行智能决策的算法的。我希望书中能够用通俗易懂的语言，解释清楚自然计算的核心思想，例如“涌现性”、“自适应性”等概念，并说明它们是如何被应用到QoS路由中的。我期待书中能够详细介绍一些具体的自然计算算法，并阐述它们在解决无线多跳网络QoS路由问题时的优势，比如如何在保证时延、抖动、带宽等QoS参数的同时，有效地降低路由开销，提高网络的连通性和鲁棒性。我希望能从中学习到如何运用这些创新性的思维方式，来设计出更加智能化、更具弹性的无线网络路由协议，从而为未来的通信技术发展贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在无线通信领域摸爬滚打了多年的工程师，对于QoS路由的挑战深有体会。在实际工作中，我们经常会遇到各种各样的问题，比如节点能量的限制、带宽的瓶颈、时延的严格要求，以及网络拓扑的不断变化。以往的路由算法，虽然在一定程度上解决了这些问题，但往往显得有些僵化，难以适应动态多变的无线环境。因此，当我看到这本书的标题时，我的第一反应就是：“这会不会是突破点？”我非常好奇作者是如何从“自然计算”这个看似遥远的领域，找到解决这些实际工程难题的钥匙的。我设想书中可能会详细阐述，如何利用自然启发式算法，例如模糊逻辑、粒子群优化或者模拟退火算法，来设计更加鲁棒和高效的QoS路由协议。我希望书中不仅仅是理论上的探讨，更能提供一些实际的应用案例或者仿真结果，来证明这些方法的可行性和优越性。我特别关心的是，这些自然计算的方法能否在降低网络开销、提高吞吐量、同时保证服务质量的前提下，有效地延长网络节点的寿命，这对于部署在偏远地区或能量受限的无线传感器网络来说，是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对网络架构和优化充满好奇的业余爱好者，看到这本书的书名，我立刻联想到了像蜂群优化、蚁群算法这样的概念，它们在解决一些复杂的优化问题上表现出色。我非常期待这本书能够将这些“自然界”的智慧，巧妙地应用到我们日常接触的无线网络中，特别是“无线多跳网络”这个更具挑战性的场景。我希望作者能够在书中生动地描述，网络中的各个节点是如何通过互相协作、信息交换，模拟自然界生物的行为，最终找到最适合传输数据的“最优路径”，并且这些路径能够满足“QoS”的要求，也就是说，不仅仅要能通，还要保证传输的速度、稳定性和实时性。我希望书中能够用一种比较容易理解的方式，讲解清楚这些自然计算的方法是如何运作的，比如，如果一个节点能量不足，它会不会像一只疲惫的蚂蚁一样，自动选择一条更省力但仍然可行的路线？或者当网络中某个节点失效时，整个网络是如何像一个有生命的整体一样，迅速地重新规划路径，避免信息的中断？我期待这本书能够让我对无线网络的运行机制有更深入、更形象的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当吸引人，那种深邃的蓝色背景，点缀着复杂的网络节点和数据流的抽象图形，一下子就勾起了我对网络技术的神秘感和探索欲。在翻开书之前，我脑海里已经充满了对“自然计算”在复杂网络场景下应用的各种遐想。我会不会读到像蚂蚁在森林里寻找食物那样，通过分布式、无中心的算法，让网络节点们像生物体一样，自主地寻找到最优的路径，实现高效的数据传输？我甚至在想，是不是会像鸟群迁徙那样，群体智能的涌现，让整个网络在面对拥堵和节点失效时，能够灵活地做出反应，展现出惊人的韧性。这种类比让我觉得，技术不再是冰冷的代码和设备，而是充满生命力的动态系统。我特别期待书中能够深入探讨，如何将生物界那些精妙的自我组织、适应性学习等机制，巧妙地转化为解决无线多跳网络中QoS（服务质量）路由难题的策略。比如，会不会介绍如何模拟基因算法来优化路由选择，或者如何借鉴神经网络的自学习能力来动态调整路由策略以应对实时变化的网络状况？这些充满想象空间的细节，让我迫不及待地想要一探究竟，看看作者是如何将这些自然界的智慧融入到我们熟悉的网络技术中的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就充满了学术研究的深度和前沿性。“基于自然计算的无线多跳网络QoS路由研究”，这几个关键词组合在一起，让我对作者在该领域的研究方向产生了浓厚的兴趣。我设想这本书将是一部严谨的学术专著，可能会深入探讨自然计算在解决无线多跳网络QoS路由问题上的理论基础、算法设计、性能评估等多个方面。我期待书中能够对现有QoS路由算法的不足进行深刻的分析，并在此基础上提出基于自然计算的新型路由机制。我特别关注的是，作者是否能够提出一套完整的理论框架，来描述自然计算如何有效地满足不同QoS需求（如带宽、时延、可靠性）的路由约束。此外，我希望书中能够包含详实的仿真实验设计和结果分析，通过与现有经典算法的对比，充分展示所提出方法的优越性，并在不同网络环境下验证其鲁棒性和可扩展性。