基于粒度計算智能的計算機網(wǎng)絡(luò)路由研究.pdf

1、計算智能是借用自然界(生物界)的一些規(guī)律的啟迪，根據(jù)其原理，模仿設(shè)計求解問題。它是以模型(計算模型、數(shù)學(xué)模型)為基礎(chǔ)，以分布．并行計算為特征，模擬人的智能求解問題的理論和方法。 在不同的抽象層次上觀察、理解、表示現(xiàn)實世界問題并進行分析、綜合、推理，是人類求解問題過程中的一個明顯特征，也是人類求解問題能力的強有力表現(xiàn)。從一定意義上來說，這就是人類求解問題過程中的智能所在。針對人類求解問題的這種能力和特征，人工智能研究者對其進行了深

2、入研究，并建立了各種模型。張鈸院士和張鈴教授從仿生學(xué)的觀點提出的基于商粒度空間的問題求解理論，符合人類求解問題的思維模式。對于網(wǎng)絡(luò)路由復(fù)雜系統(tǒng)的研究，本文認為，利用粒度空間的問題求解理論，從不同層次、不同角度，把定性的思維和定量的分析有機地統(tǒng)一起來，來分析和處理路由策略問題，將是一個較有應(yīng)用前景的課題。 路由策略是計算機網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，Internet的迅速發(fā)展使得路由策略的研究成為計算機科學(xué)的一個重要研究方向。路由策略的研

3、究成為新一代網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議理論中的關(guān)鍵性理論課題。本文總結(jié)了以往的研究在這個方向上取得的成果，進一步改進了現(xiàn)有的路由策略及其實現(xiàn)算法。具體而言，本文在粒度理論的基礎(chǔ)上對OSPF路由策略進行了分析，在此分析的基礎(chǔ)上，對計算機網(wǎng)絡(luò)路由策略開展了一些新的研究工作，提出了一些新的算法與模型。 本文的研究主線是基于商粒度空間的計算智能及其在計算機網(wǎng)絡(luò)路由策略中的應(yīng)用，研究的主要內(nèi)容包括： 1．本文介紹了粒度計算智能的理論、方法

4、及其應(yīng)用，討論了商粒度空間理論下的推理模型以及論域的合成理論，分析了商粒度空間理論在計算機網(wǎng)絡(luò)路由領(lǐng)域應(yīng)用的意義。進一步，筆者開展了將商空間理論應(yīng)用于OSPF路由算法的研究，提出了本文所研究的基于商空間的計算智能方法在實際網(wǎng)絡(luò)路由研究中的應(yīng)用和實現(xiàn)。 2．本文研究比較分析了網(wǎng)絡(luò)負載均衡資源優(yōu)化的路由算法、基于鏈路流量分配權(quán)值的路由算法以及基于自適應(yīng)遺傳算法的OSPF鏈路權(quán)重優(yōu)化算法，在此基礎(chǔ)上，筆者建立了基于商空間粒度理論的計算

5、機網(wǎng)絡(luò)路由簇、區(qū)、組粒度模型，給出了基于粒度智能的動態(tài)計算機網(wǎng)絡(luò)路由算法并在OSPF網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行了算法仿真，本文的研究結(jié)果表明粒度路由理論大大縮小了問題求解的粒度搜索空間，在實際應(yīng)用中降低了計算的復(fù)雜度，對于提高傳統(tǒng)的OSPF路由效能具有一定的指導(dǎo)意義。 3．本文介紹了近年來在信息技術(shù)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的Multi-agent系統(tǒng)的思想方法和一些新的理論應(yīng)用。筆者考慮到Multi-agent是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，因此提出了基于商空間

6、粒度理論的Multi-agent應(yīng)用于大型復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)路由的方法，建立了Multi-agent的商空間粒度模型。利用無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)不斷遞減的層次關(guān)系所內(nèi)涵的固有性質(zhì)，將agent進行粒度劃分為簇、區(qū)、組agent，這樣不但解決了難以把握信念隨時間變化的不確定性問題，同時也降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，大大地減少了計算量。筆者認為，將這種方法應(yīng)用于當(dāng)前的復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)路由策略研究領(lǐng)域，可以有效改進網(wǎng)絡(luò)路由效能，從而為路由選擇問題的求解提供新的思路和方法。

7、本文的試驗結(jié)果表明，本文所提出的理論模型和算法適合于解決動態(tài)大型網(wǎng)絡(luò)的路由問題，對于網(wǎng)絡(luò)路由系統(tǒng)的收斂響應(yīng)及系統(tǒng)的路由效能具有一定的改善。 應(yīng)用是推動科學(xué)進步的最有效的手段。商空間理論以其堅實的理論基礎(chǔ)和較為完美的數(shù)學(xué)模型，在問題求解領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。本文所研究的基于商空間的計算智能及其在路由選擇策略中的應(yīng)用還是初步的，將商粒度空間理論與其它理論進行結(jié)合，將是計算智能研究領(lǐng)域中的一個值得深入研究的方向。筆者相信，以后隨著基于