基于演化博弈的無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制研究.pdf

1、微機電技術和無線通訊技術的高速發(fā)展，使得無線傳感器網絡在眾多領域有了廣泛的應用。無線傳感器網絡節(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)作是無線傳感器網絡穩(wěn)定運行的前提。目前關于無線傳感器網絡節(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。
　　本文以節(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絡協(xié)作機制中存在的問題，之后從

2、宏觀層面分析了無線傳感器網絡的節(jié)點協(xié)作機制，得到無線傳感器網絡節(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)點數量有限的無線傳感器網絡的問題，引入研究對象為有限數量總體的Wnght-Fisher過程，建立基于Wright-Fisher過程的無線傳感器網絡節(jié)點信任隨機演化博弈模型，通過分析該博弈模型的隨機

3、演化動力學特性，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。
　　(2)根據無線傳感器網絡的研究現狀，給出無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作機制的定義，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絡相關機制進行分類總結，提出并分析幾種無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作策略。
　　(3)在Wright-Fisher過程中引入基于Logistic變形方程的模仿突變因子，提出一種帶模仿

4、突變的Wright-Fisher過程，使Wright-Fisher過程能在宏觀層面表現出演化動態(tài)的同時，也能在微觀層面體現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程，引入帶模仿突變的Wright-Fisher過程，建立無線傳感器網絡節(jié)點協(xié)作隨機演化模型，使該模型能體現傳感器節(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力學特性，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