基于粒度計算智能的計算機網(wǎng)絡路由研究.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，模仿設計求解問題。它是以模型(計算模型、數(shù)學模型)為基礎，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)絡路由復雜系統(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，將是一個較有應用前景的課題。 路由策略是計算機網(wǎng)絡的核心技術之一，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)絡體系結構和協(xié)議理論中的關鍵性理論課題。本文總結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上對OSPF路由策略進行了分析，在此分析的基礎上，對計算機網(wǎng)絡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)絡路由策略中的應用，研究的主要內容包括： 1．本文介紹了粒度計算智能的理論、方法

4、及其應用，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)絡路由領域應用的意義。進一步，筆者開展了將商空間理論應用于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)絡路由研究中的應用和實現(xiàn)。 2．本文研究比較分析了網(wǎng)絡負載均衡資源優(yōu)化的路由算法、基于鏈路流量分配權值的路由算法以及基于自適應遺傳算法的OSPF鏈路權重優(yōu)化算法，在此基礎上，筆者建立了基于商空間粒度理論的計算

5、機網(wǎng)絡路由簇、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)絡路由算法并在OSPF網(wǎng)絡環(huán)境下進行了算法仿真，本文的研究結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，在實際應用中降低了計算的復雜度，對于提高傳統(tǒng)的OSPF路由效能具有一定的指導意義。 3．本文介紹了近年來在信息技術領域廣泛應用的Multi-agent系統(tǒng)的思想方法和一些新的理論應用。筆者考慮到Multi-agent是一個非常復雜的系統(tǒng)，因此提出了基于商空間

6、粒度理論的Multi-agent應用于大型復雜動態(tài)網(wǎng)絡路由的方法，建立了Multi-agent的商空間粒度模型。利用無標度網(wǎng)絡不斷遞減的層次關系所內涵的固有性質，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)的復雜度，大大地減少了計算量。筆者認為，將這種方法應用于當前的復雜動態(tài)網(wǎng)絡路由策略研究領域，可以有效改進網(wǎng)絡路由效能，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)絡的路由問題，對于網(wǎng)絡路由系統(tǒng)的收斂響應及系統(tǒng)的路由效能具有一定的改善。 應用是推動科學進步的最有效的手段。商空間理論以其堅實的理論基礎和較為完美的數(shù)學模型，在問題求解領域中有著廣泛的應用。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用還是初步的，將商粒度空間理論與其它理論進行結合，將是計算智能研究領域中的一個值得深入研究的方向。筆者相信，以后隨著基于