基于Hopfield神经网络算法的WSN路径优化.pdfVIP

《自动化技术与应用》2010年第29卷第7期 控 制 理论 与应 ffJ ControlTheoryandApplications 基于Hopfield神经网络算法的WSN路径优化★ 宋绍剑 ，薛国英 (广西大学 电气工程学院，广西 南宁 530004) 摘 要：针对无线传感器网络(wsN)能量有限的特点，提出一一种新的基于Hopfield神经网络的路由优化算法，同时给出能量函数各参 数之间的关系。通过Matlab软件对不同规模的网络进行仿真，仿真结果表明，该算法是可行的。 关键词：无线传感网络；神经网络；路由算法；能量函数 中图分类号：TP183 文献标识码：A 文章编号：1003—7241(2010)07—0004～04 OptimalAlgorithm BasedonHopfieldNeuralNetworkinW ireless SensorNewtorks SONGShao-jian，XUEGuo·ying (SchoolofElectricalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004China) Abstract：Thepowerconsumptionisanimportantproblem inwirelesssensornetworks．Theminimum totalpowerconsumption routingalgorithm basedonmulti—hopwithshortdistancecanincreasenetwork delay．A new neuralnetworkbased routingoptimalalgorithm ispresentedonthecharactersoflarge—scalewirelesssensornetworks．Theenergyfunction coefficientsaregivenandthefeasiblesolutiontotheproblem isprovedtobeasymptoticallystableifnetworkcoeffi— cientscanbeappropriatelyselected．Anexampledemonstratesthatthealgorithm iseffective． Keywords：wirelesssensornetworks；neuralnetworks；routingalgorithms；energyfunction 1 引言 和信息处理技术完全不同的机理，克服 了传统的基于逻 无线传感器网络(WSN)大部分的能耗来自于通信，通 辑符号的人工智能在处理直觉、非结构化信息方面的缺 信所消耗的能量比感知和计算所消耗的能量要大得多…。 陷，具有 自适应、自组织和实时学习的特点。通过适当 因此，通信协议的优化是延长无线传感器网络生存时间的 的构造 ，神经网络能得到问题的满意解、全局最优解。 一 个重要途径。通信的能量消耗和距离的n次方(n通常取 文献 【4】主要讨论了ANN在路由优化问题 中的应 3)成正比l引，因此从网络节能的角度来看，如何选择最小能 用，并与流行的路由算法Bellman-FordS和Dijkstra 耗的路 由是无线传感网络中需要研究的一个重要问题。 算法进行比较。文献 5【】中应用ANN研究了不可靠部件 解决复杂的全局优化问题主要依赖一些智能优化算 的通信路 由问题 ，文献 6【】中构造了一个改进的Hopfield 法，如遗传算法、退火算法、禁忌有哪些信誉好的足球投注网站、神经网络优化 NN 模型，并应用它优化计算机网络的数据包路由问 算法和混合优化策略等。近年来 ，研究者发现 ，人工神 题。但神经网