Метод расстановки стоков для повышения надёжности сбора информации в сети с ненадёжными элементами. Версия №2

Назначение - оптимизация сетей различного назначения с целью повышения надёжности.

Область применения - проектирование сетей различного назначения.

Используемый алгоритм - генетический алгоритм. Программа позволяет для заданной структуры сети с ненадёжными вершинами определить оптимальное количество необходимых стоков (узлов, предназначенных для сбора информации с остальных) и их расстановку. Предполагается, что стоки могут быть размещены в узлах сети. Для каждого узла сети задаются значения надёжности и стоимости установки стока в этом узле. Под надёжностью сети понимается вероятность связности заданной доли (Т) узлов с каким-либо из стоков. Этот показатель подробно описан в статье [1], наряду с методом его расчёта. Алгоритм расстановки представлен в работе [2].

[1] D. Migov, V. Shakhov. Reliability of Ad Hoc Networks with Imperfect Nodes // Springer Lecture Notes in Computer Science (in MACOM 2014). Vol. 8715, 2014, p. 49-58. (http://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-319-10262-7_5)

[2] Волжанкина К.А., Мигов Д.А. Генетический алгоритм размещения стоков в беспроводной сенсорной сети с ненадёжными узлами для повышения вероятности успешного мониторинга // Материалы Межд. конференции "Актуальные проблемы вычислительной и прикладной математики", Новосибирск, 2019. Новосибирск: ИВМиМГ СО РАН, 2019, стр. 328-332.

Поиск ведётся в условиях наперёд заданных ограничений.

Входные данные программы: структура сети в виде графа, пример входных данных предоставлен в сопутствующих файлах (массивы KAO FO или полный файл предшественников), значения надёжности для всех узлов связи (числа от 0 до 1), параметры генетического алгоритма (размер популяции, кол-во поколений, размер турнира, вероятность мутации), количество устанавливаемых узлов, Т - доля узлов сети, которые должны быть связны с каким-либо из стоков, условия остановки алгоритма: количество поколений, ограничение на время работы алгоритма и стагнация (задаётся количество поколений, в которых вырождается решение).

Инструментальные средства создания - Delphi.

Алгоритм разработан в рамках гранта РФФИ № 18-07-00460.