文档介绍：山东大学
硕士学位论文
基于蚁群算法的网络路由算法
姓名:解英文
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:石冰
20090405
摘要山东大学硕士学位论文问题,应用蚁群算法在解决上述问题时可以有效地改善网络路由的质量。用蚁群作为人工智能一个新的分支,蚁群算法以其较强的鲁棒性、优良的分布式计算能力、易于与其他方法相结合的优点受到了越来越广泛的关注;应用涉及到从一维静态问题到多维动态问题。作为多维动态问题的特例网络路由作为互联网的核心,一直受到研究领域的关注:网络路由是指引信息从源节点到目的节点传输所必需的活动,这个问题既重要,又难以解决。】等证明当网络路由中包含两个以上的限制是,它是一个瓹问题。传统的方法很难有效地解决算法来进行网络路有选择策略进行研究,正是本文的主要方向。由于网络的这些特性,以及真实网络的物理分布性,使得惴ㄔ谡夥矫嫔暇哂刑乇鸬挠攀啤本文首先介绍了蚁群算法的起源和发展、网络路由的相关知识以及设计时的重点和难点;其次根据网络路由的特点,结合蚁群算法对网络路由选择作了一般意义上的优化选择⒃诜抡嫫教ㄉ辖辛讼喙氐氖莘治龊陀肫渌法进行了比较;接下来我们深入探讨了在面对更加具体和实用的路有策略一路由和拥塞路由时如何应用蚁群算法进行优化,使其具有较强的鲁棒性和较高的寻址效率。本文改进了基于蚁群算法路由选择问题。完成的主要工作包括:通过正向挥发一反向积累的机制的蚁群算法的信息素更细策略,快了收敛速度,增强了蚂蚁探索新路径的能力;同时提出了对于网络路由中路由节点要求的的不对称性提出了相应的解决方案,使其适应酚桑幻娑杂等蔽A颂岣吡寺煲咸剿新路径的启发策略,应用正态函数进行信息素的挥发策略,确保可以活化蚂蚁探索路径的能力,从而有效地缓解网络拥塞和降低可能出现的拥塞并可以很大程度上的缓解拥塞带来的网络服务质量的降低。实验结果表明以上所涉及的系统改进具有良好的实用性、有效性和鲁棒性。当然目前所设计的系统还有一些需要改进的地方,如加快蚂蚁收敛速度,解决无效蚂蚁存活问题,并行化问题,多路径优化选择方面的问题等。关键词:煌缏酚桑籕;
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论文作者签名:童敝论文作者签名:奄军参上导师签名:原创性声明关于学位论文使用授权的声明原创性声明和关于学位论文使用授权的说明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日
第滦髀山东大学硕士学位论文研究的背景和意义从上世纪年代的开始试验并投入使用以来,网络就以其其它工氖萘骶缭鲈斐赏缧阅艿南陆担壳暗耐缏酚伤惴ㄒ丫嚼丛讲具无法比拟的优越性迅速地发展起来:近年来,网络用户的数量更迅速增长,据统计到年拢昙耙陨鲜褂没チM娜耸锏搅冢增长%,导致网络中通信流急量的剧增加。而延梢酝牡ヒ皇荽送网发展成传送数据、语音、视频等多媒体信息的宽带综合业务网。因此基于适应现如今的网络需求,导致越来越严重的网络拥塞问题的出现。路由质量的优劣对网络的总体性能有很大的影响,但是由于网络固有的特性,例如流量负载和网络拓扑,这些特性都有明显的随机性,而且会随时间的发生变化使问题变得异常复杂。我们所求的最终目的就是发现一条从服务端到客户端的一条最优路径使其满足带宽、时延和费用等的限制。拇矸盒秃臀侍馑逃械拓扑和流量模式上的植夹杂氩蝗定十分匹配,而且可以以灵活的解决多目标任务和带约束的问题特别适合与路由问题相结合。计算机通信网络固有的特性婊裕啾湫裕豢稍げ庑裕环⑿容易造成延迟、延迟抖动和丢包等服务质量:性能指标下降,其中带宽、缓存、吞吐量等网络资源利用率的关键因素,因此有效解决路由问题对于提高网络性能具有重要意义。网络产生拥塞的根本原因是用户提供给网络的负载大于当时所需的网络资源容量和处理能力,在校植看娲⒖占洳足、通信信道带宽容量不足、处理机处理能力较弱等都是产生拥塞现象的直接原因,但是无论增加缓存容量或是提高处理器及链路的速度都不能从根本上解决问题,因为网络的拥塞的产生只是出现在网络的局部区域或者是某一个节点的某个端口,而不是整个区域的拥塞绻鱿终庵智榭觯队布璞赋晌1