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一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由層服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與流程

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一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由層服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法與流程

技術(shù)特征:
1.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由層服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于,包括:對(duì)服務(wù)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯云變換獲得高斯云模型,通過高斯云模型完成對(duì)服務(wù)質(zhì)量數(shù)據(jù)的定性概念劃分;針對(duì)不同服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)得到的多組定性概念劃分,采用樹頻集關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,得到用于進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)聯(lián)規(guī)則集;所述定性概念劃分由生成的高斯云模型表示,對(duì)于指定服務(wù)質(zhì)量指標(biāo),其高斯云模型個(gè)數(shù)表示當(dāng)前定性概念劃分個(gè)數(shù);所述對(duì)服務(wù)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯云變換獲得高斯云模型,通過高斯云模型完成對(duì)服務(wù)質(zhì)量數(shù)據(jù)的定性概念劃分,包括如下步驟:步驟a,通過高斯變換參數(shù)估計(jì)將服務(wù)質(zhì)量數(shù)據(jù)擬合為包含若干個(gè)高斯分布的混合高斯模型;步驟b,獲取混合高斯模型中每個(gè)高斯分布對(duì)應(yīng)的高斯云模型的概念含混度;對(duì)所有高斯云模型的概念含混度進(jìn)行篩選,低于預(yù)設(shè)概念含混度閾值的高斯云模型作為當(dāng)前定性概念劃分;步驟c,重復(fù)步驟a和b,完成對(duì)所有服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)的定性概念劃分;所述高斯云模型由數(shù)字特征期望,熵及超熵表示;所述數(shù)字特征期望表示定性概念在論域空間的中心值,所述熵表示定性概念的離散程度,所述超熵表示熵的離散程度;所述針對(duì)不同服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)得到的多組定性概念劃分,采用樹頻集關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,得到用于進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)聯(lián)規(guī)則集,包括如下步驟:步驟d,根據(jù)高斯云模型將路由層各指標(biāo)數(shù)據(jù)定量表示映射為定性概念,從而生成以定性為基本單位的事務(wù)數(shù)據(jù)庫;步驟e,對(duì)步驟d中所得事務(wù)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,得到符合條件的QoS指標(biāo)關(guān)聯(lián)規(guī)則集,當(dāng)對(duì)應(yīng)規(guī)則前件被激活,對(duì)應(yīng)的規(guī)則后件即為當(dāng)前指標(biāo)的定性評(píng)價(jià);所述步驟a可進(jìn)一步表示為:a1,設(shè)置樣本集波峰個(gè)數(shù)為高斯分布個(gè)數(shù)M;a2,對(duì)第k個(gè)高斯分布,根據(jù)極大似然估計(jì),計(jì)算高斯分布參數(shù);其中,k=1,...,M;a3,重復(fù)步驟a2,通過期望值最大化算法進(jìn)行迭代,優(yōu)化高斯分布參數(shù);a4,達(dá)到最大迭代次數(shù)或誤差小于期望值,停止迭代,輸出所有高斯分布;所述步驟b可進(jìn)一步表示為:b1,對(duì)每個(gè)高斯分布計(jì)算其縮放比α,縮放比α滿足如下條件:μk-1+3α1σk-1=μk-3α1σkμk+3α2σk=μk+1-3α2σk+1α=min(α1,α2)其中μ表示高斯分布期望,σ表示高斯分布標(biāo)準(zhǔn)差;b2,根據(jù)縮放比及高斯分布期望及標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算高斯云模型參數(shù),高斯云模型參數(shù)計(jì)算公式如下:Exk=μk1其中,Ex表示數(shù)字特征期望,En表示熵,He表示超熵,μ表示高斯分布期望,σk表示高斯分布標(biāo)準(zhǔn)差,α表示高斯分布的縮放比;b3,計(jì)算高斯云模型概念含混度CD=3He/En,若CD大于給定閾值β,則M=M-1,同時(shí)剔除當(dāng)前高斯云模型;所述概念含混度用于表示定性概念的外延離散程度;b4,重復(fù)步驟b1~b3,剔除所有含混度不小于β的高斯云模型,最終輸出M個(gè)高斯云模型;所述步驟d可進(jìn)一步表示如下:d1,設(shè)定進(jìn)行QoS評(píng)價(jià)的關(guān)聯(lián)規(guī)則前件指標(biāo)序列及關(guān)聯(lián)后件指標(biāo);d2,對(duì)于所有指標(biāo),根據(jù)其同一時(shí)刻的定量數(shù)據(jù)表示與對(duì)應(yīng)指標(biāo)高斯云模型關(guān)系,將其映射為定性概念;d3,由所有定性概念組合事務(wù)數(shù)據(jù)庫,剔除重復(fù)組合;所述步驟e可進(jìn)一步表示為:e1,掃描事務(wù)數(shù)據(jù)庫,統(tǒng)計(jì)事務(wù)中每個(gè)項(xiàng)目的出現(xiàn)次數(shù),將次數(shù)低于最小支持度minsupport的項(xiàng)目刪除,事務(wù)集合中剩余事務(wù)項(xiàng)目按照出現(xiàn)次數(shù)由高到低排列,得到新的事務(wù)集合F{fi|i=1,2,...,K}e2,將步驟e1得到的事務(wù)集合F導(dǎo)入條件模式基,創(chuàng)建后綴模式PostModel作為頻繁模式初始列表,初始時(shí)PostModel為空;e3,掃描CPB構(gòu)建頻繁模式樹FP-Tree,將每條事務(wù)記錄插入FP-Tree;e4,選取FP-Tree中未被選取過的一個(gè)項(xiàng)目,對(duì)該項(xiàng)目尋找FP-Tree根節(jié)點(diǎn)到該項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的所有路徑,將該項(xiàng)目加入PostModel并從每條路徑中刪除,輸出PostModel作為一條頻繁模式及其支持度;e5,步驟e4中每條路徑作為一條新事務(wù)記錄并加入新的條件模式基CPBNew,若CPBNew不為空則轉(zhuǎn)到步驟c,否則重新轉(zhuǎn)到步驟d。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由層服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述關(guān)聯(lián)規(guī)則用于表示待評(píng)價(jià)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的評(píng)價(jià)情況,包含由若干種服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)組成的事務(wù)數(shù)據(jù)庫及預(yù)定義的規(guī)則前件與規(guī)則后件;當(dāng)規(guī)則前件所表示的定性概念全部滿足時(shí),該關(guān)聯(lián)規(guī)則被激活,所對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)生效;所述事務(wù)數(shù)據(jù)庫由不同服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)隨機(jī)組合而成,組合的具體形式根據(jù)路由層運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各定性概念生成;所述規(guī)則前件由多個(gè)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)的定性概念組成;所述規(guī)則后件由當(dāng)前待評(píng)價(jià)的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)的定性概念組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由層服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述樹頻集關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法以所述事務(wù)數(shù)據(jù)庫與最小支持度為初始輸入;所述最小支持度表示為數(shù)據(jù)庫事務(wù)記錄中定性概念的出現(xiàn)頻率;所述關(guān)聯(lián)規(guī)則集包括若干由用戶定義的規(guī)則前件與規(guī)則后件組成的關(guān)聯(lián)規(guī)則。
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