計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中遺傳算法的可靠度優(yōu)化計(jì)算應(yīng)用研究論文
摘 要:第三次科技革命以后,計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,在人們的生活中,運(yùn)用越來(lái)越廣泛,為滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求,要求計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究不斷創(chuàng)新,不斷完善。為保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性及不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)的性能,就需要不斷探索在節(jié)約和降低網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)鏈接路的成本的同時(shí),保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的可靠性。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化計(jì)算的時(shí)候,要把網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路介質(zhì)成本等因素,綜合在一起進(jìn)行考慮。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù);遺傳算法;仿真;可靠度
1 相關(guān)概念闡述
1.1 遺傳算法
作為近年來(lái),剛剛被提出來(lái)的新型算法——遺傳算法。這種機(jī)理與生物的遺傳性或是自然選擇性有密切聯(lián)系,其主要含義是根據(jù)生物的進(jìn)化與細(xì)胞遺傳理論進(jìn)行模擬。從而根據(jù)種群之間的必然性與聯(lián)系性來(lái)宣召線(xiàn)索,根據(jù)不同種群的特點(diǎn)與特殊意義,挑選其主要優(yōu)點(diǎn)作為全程搜索對(duì)象,這種方法便于操作,且搜索資源過(guò)程中能夠很好地把握種群劃分的全局性和層次性,從而對(duì)種群優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析,能夠?qū)?fù)雜問(wèn)題進(jìn)行清晰梳理。
關(guān)于遺傳算法的具體應(yīng)用,首先是對(duì)遺傳相關(guān)方案進(jìn)行編碼化處理,將遺傳種群以編碼序列的方式進(jìn)行排列組合,再將編碼序列中各個(gè)獨(dú)立元素當(dāng)作是一個(gè)獨(dú)立的遺傳基因。關(guān)于遺傳算法的具體應(yīng)用,首先是對(duì)遺傳相關(guān)方案進(jìn)行編碼化處理,將遺傳種群以編碼序列的方式進(jìn)行排列組合,再將編碼序列中各個(gè)獨(dú)立元素當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的遺傳基因。
交叉運(yùn)算并且重復(fù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。直到運(yùn)算結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。在遺傳算法的計(jì)算過(guò)程中,尋找到客戶(hù)的滿(mǎn)意度進(jìn)行綜合,根據(jù)這個(gè)綜合滿(mǎn)意度,設(shè)置出綜合滿(mǎn)意函數(shù),形成最高的主干網(wǎng)設(shè)計(jì),從而得到最優(yōu)化結(jié)果。
1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有抗破壞性,生存性,連通性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由于具有的特性,可以很好的適應(yīng)多種模式,保證網(wǎng)絡(luò)元件工作的有效性,因此它的體系不斷得到完善和健全,也因此被專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為這個(gè)是網(wǎng)絡(luò)可靠性的測(cè)度。一般意義上,人們認(rèn)為它屬于系統(tǒng)工程學(xué)科,它已經(jīng)發(fā)展壯大了近半個(gè)世紀(jì)。因此它的各項(xiàng)性能得到了發(fā)展優(yōu)化,比如說(shuō)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性這一塊,在相關(guān)規(guī)定下,計(jì)算機(jī)的維修方式、輻射、溫度濕度等方面,對(duì)計(jì)算機(jī)的影響不會(huì)干擾到網(wǎng)絡(luò)的連接和通信能力的正常使用。計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),保持一種較為穩(wěn)定的性能,可以在一定程度上支持計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。
1.3 根據(jù)生物特性,把可靠度分成三種類(lèi)型
全終端可靠度,就是說(shuō)任意存在的匯點(diǎn)T和源點(diǎn)S之間,都有可以保證它們正常運(yùn)行的鏈路,這樣的概率就是全終端可靠度;因此在匯點(diǎn)T和源點(diǎn)S之間,至少有一條鏈路,保證它們的正常運(yùn)行,這樣的概率就是2終端可靠度。而Y終端可靠度介于二者之間,就是任意的匯點(diǎn)T和Y個(gè)源點(diǎn)S之間,都有Y條鏈路保證它們可以正常運(yùn)行,這樣的概率就是Y終端可靠度。
2 對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題描述
2.1 問(wèn)題的假設(shè)
如果計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算與數(shù)據(jù)分析需要通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多通道傳輸與控制,而該通道中的數(shù)據(jù)是以單一性進(jìn)行聯(lián)系,則需要通過(guò)建立數(shù)字模型進(jìn)行系統(tǒng)描述。G=(N,L)則可以視為公式化的單一現(xiàn)象描述。
網(wǎng)絡(luò)傳輸信息通道的穩(wěn)定性可以得到極大保證,使得節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸,可以有效進(jìn)行。
通信網(wǎng)絡(luò)的可靠度,與網(wǎng)絡(luò)通信信道的介質(zhì)之間,沒(méi)有直接的關(guān)系。
一旦網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備出現(xiàn)某些問(wèn)題的時(shí)候,他們之間不存在直接關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸信道。即網(wǎng)絡(luò)和通信信道只存在2種關(guān)系狀態(tài),那就是工作故障。
2.2 建立計(jì)算問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型
計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立,需要在網(wǎng)絡(luò)矩陣的概念下對(duì)網(wǎng)絡(luò)連通介質(zhì)進(jìn)行公式化研究: ,如公式(1)中C0可以作為一個(gè)常規(guī)傳輸介質(zhì)矩陣,j(1≤j≤n),則能夠?qū)仃囬g的鏈路介質(zhì)成本的相關(guān)性進(jìn)行評(píng)估。
計(jì)算網(wǎng)絡(luò)信道鏈路介質(zhì)的,數(shù)學(xué)公式如下:
在公式(2)、(3)中,C是通信信道中,信息的成本,N是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)(傳遞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的),α和β是計(jì)算機(jī)中,節(jié)點(diǎn)可靠度約束常數(shù),Diaji是I與j節(jié)點(diǎn)之間的最優(yōu)邏輯鏈路的',介質(zhì)數(shù)(也包括了直接鏈接的鏈路),當(dāng)gij的值是0的時(shí)候,沒(méi)有直接鏈接i與j節(jié)點(diǎn)的鏈路。當(dāng)gij的值為1的時(shí)候,有直接鏈接i與j節(jié)點(diǎn)的鏈路。
計(jì)算鏈路介質(zhì)的可靠度的計(jì)算方法。通過(guò)上面的計(jì)算公式,我們可以得出具體的計(jì)算介質(zhì)的可靠度的計(jì)算公式:
在對(duì)公式(4)進(jìn)行驗(yàn)證的過(guò)程中,如果設(shè)R0為網(wǎng)絡(luò)中的定向矩陣,則網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)R0~X組成的多元化矩陣共同完成,ILJ可以作為網(wǎng)絡(luò)矩陣的總稱(chēng),從而準(zhǔn)確連接各個(gè)矩陣間的傳輸。在公式中出現(xiàn)了1≤I≤m,1≤j≤n的情況,則網(wǎng)絡(luò)總體傳輸為正常值,而在網(wǎng)絡(luò)矩陣的互通連接下,每?jī)蓷l互通連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)矩陣可能形成一個(gè)新的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò),以“樹(shù)”的方式存在,為網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞提供有力保障。
3 結(jié) 語(yǔ)
為保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性及不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)的性能,就需要不斷的探索節(jié)約和降低網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)鏈接路的成本,同時(shí)保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的可靠性以及加以提高。在數(shù)學(xué)建模優(yōu)化后,為了簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,結(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存和通信問(wèn)
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