基于演化博弈的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作機制研究

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1、學校代碼：１０２５５學號；２１３１５３３基于演化博弈的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作機制研究ＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓＮｏｄｅｓＢａｓｅｄｏｎＥｖｏｌｕｔｉｏｎａｒＧａｍｅｙ學科專業(yè)：計算機科學與技術作者：王下指導教師：曹奇英答辯日期：２０１６年１月東華大學計算機科學與技術學院ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｐｇｙＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖ

2、ｅｒｓｉｔｙ東華大學學位論文原創(chuàng)性聲明：我恪守學術道德本人鄭重聲明，崇尚嚴謹學風。所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內容負責，并完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日東華大學學位論文版權使用授權書學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留

3、并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權東華大學可將本學位論文的全部或部分巧容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在年解密后適用本版權書。＿本學位論文屬于不保密ＣＩ。學位論文作者簽名：指導教師簽名：日期：年月日日期：年月日基于演化博弈的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作機制研究摘要微機電技術和無線通訊技術的高速發(fā)展，使得無線傳感器網(wǎng)絡在眾多領域有了廣泛的應用。無線傳感器

4、網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作機制是多種技術綜合運用而形成、面向服務或任務的協(xié)同處理機制，傳感器節(jié)點之間高效的協(xié)作是無線傳感器網(wǎng)絡穩(wěn)定運行的前提。目前關于無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作機制的研究大多是針對協(xié)作機制的單個方面，對于協(xié)作機制的決策方式及穩(wěn)定運行狀態(tài)的研究相對較少。本文節(jié)點協(xié)作機制中的信任管理為切入點，探討了無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)作機制中存在的問題，之后從宏觀層面分析了無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)點協(xié)作機制，得到無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點信任和節(jié)點協(xié)作隨機演化博弈的演化穩(wěn)定狀態(tài)的條件，分析影響演化穩(wěn)定狀態(tài)的相

5、關因素，最。后通過仿真實驗驗證結論本文的主要研究內容包括：（１）針對復制動態(tài)方程不適用于研究節(jié)點數(shù)量有限的無線傳感－器網(wǎng)絡的問題，引入研究對象為有限數(shù)量總體的Ｗｎｇｈｔ巧化ｅｒ過程，建立基于Ｗｒｉｈｔ￣Ｆｋｈｅｒ過程的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點信任隨機演化博ｇ弈模型，通過分析該博弈模型的隨機演化動為學特性，得出并證明節(jié)點信任博弈的演化穩(wěn)定狀態(tài)及達到演化穩(wěn)定狀態(tài)的相關定理，并通過仿真實驗驗證定理的有效性。Ｉ（２）根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀，給出無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)。點協(xié)作機

6、制的定義，并歸納節(jié)點協(xié)作機制的基本內容和特點對目前已有的無線傳感器網(wǎng)絡相關機制進行分類總結，提出并分析幾種無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作策略。３）－（在ＷｒｉｇｈｔＦｉｓｈｅｒ過程中引入基于Ｌｏｇｉｓｔｉｃ變形方程的模仿突一－－ｉｈｉ濁ｈｉｈｅ變因子，提出種帶模仿突變的ＷｒｇｔＦｅｒ過程，使ＷｒｉｇｔＦｓｒ過程能在宏觀層面表現(xiàn)出演化動態(tài)的同時，也能在微觀層面體現(xiàn)個體行為調整的策略。（４）將傳感器節(jié)點選擇協(xié)作策略的過程抽象為隨機演化博弈過ｈｔ－巧濁ｅｒ過程，引入帶模仿突變的Ｗｒｉ

7、ｇ程，建立無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作隨機演化模型，使該模型能體現(xiàn)傳感器節(jié)點在協(xié)作演化過程的策略調整。通過分析該模型的隨機演化動為學特性，得出節(jié)點協(xié)作博弈的演化穩(wěn)定狀態(tài)，并證明達到演化穩(wěn)定狀態(tài)的相關定理，最后通過仿真實驗驗證定理的有效性。本文通過分析無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作機制，建立節(jié)點協(xié)作的隨。機演化博弈模型，促使無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點較好地協(xié)同合作本文研究成果揭示了無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作演化的動為學規(guī)律，為無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點協(xié)作機制提供理論基礎。－ｉｈ巧濁ｅ關鍵詞：無線傳感

8、器網(wǎng)絡；協(xié)作機制；演化博弈；Ｗｒｇｔｒ過程；模仿突變ＩＩｃｏｏ民ＤＩＮＡＴＩＯＮＭＥＣＨＡＮＩＳＭＦＯ民ＷＩ民ＥＬＥＳＳＳＯＮＳＯ民ＮＥＴＷＯＲＫＳＮＯＤＥＳＢＡＳＥＤＯＮＥＶＯＬＵＴＩＯＮＡＲＹＧＡＭＥＡＢＳＴＲＡＣＴＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭＥＭＳａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ