The adaptive probability $P_{\text{\tiny{adp}}}$ formalized in Adapt-$P$ is developed based on the remaining number of SNs $\zeta$ and optimal clustering $\kappa_{\text{\tiny{max}}}$, yet $P_{\text{\tiny{adp}}}$ does not implement the probabilistic ratios of energy and distance factors in the network. Furthermore, Adapt-$P$ does not localize cluster-heads in the first round properly because of its reliance on distance computations defined in LEACH, that might result in uneven distribution of cluster-heads in the WSN area and hence might at some rounds yield inefficient consumption of energy. This paper utilizes \nolinebreak{$k$\small{-}means\small{++}} and Adapt-$P$ to propose \nolinebreak{$P_{\text{c}} \kappa_{\text{\tiny{max}}}$\small{-}means\small{++}} clustering algorithm that better manages the distribution of cluster-heads and produces an enhanced performance. The algorithm employs an optimized cluster-head election probability $P_\text{c}$ developed based on energy-based $P_{\eta(j,i)}$ and distance-based $P\!\!\!_{\psi(j,i)}$ quality probabilities along with the adaptive probability $P_{\text{\tiny{adp}}}$, utilizing the energy $\varepsilon$ and distance optimality $d\!_{\text{\tiny{opt}}}$ factors. Furthermore, the algorithm utilizes the optimal clustering $\kappa_{\text{\tiny{max}}}$ derived in Adapt-$P$ to perform adaptive clustering through \nolinebreak{$\kappa_{\text{\tiny{max}}}$\small{-}means\small{++}}. The proposed \nolinebreak{$P_{\text{c}} \kappa_{\text{\tiny{max}}}${\small{-}}means{\small{++}}} is compared with the energy-based algorithm \nolinebreak{$P_\eta \varepsilon \kappa_{\text{\tiny{max}}}${\small{-}}means{\small{++}}} and distance-based \nolinebreak{$P_\psi d_{\text{\tiny{opt}}} \kappa_{\text{\tiny{max}}}${\small{-}}means{\small{++}}} algorithm, and has shown an optimized performance in term of residual energy and stability period of the network.


翻译:Adapt-$P$中形式化的自适应概率$P_{\text{\tiny{adp}}}$基于剩余SN数量$\zeta$和最优聚类数$\kappa_{\text{\tiny{max}}}$开发,但$P_{\text{\tiny{adp}}}$并未实现网络中能量和距离因子的概率比率。此外,Adapt-$P$由于依赖LEACH中定义的距离计算,无法在第一轮中正确定位簇头,可能导致无线传感器网络(WSN)区域内簇头分布不均,进而在某些轮次中产生低效的能量消耗。本文利用\nolinebreak{$k$\small{-}means\small{++}}和Adapt-$P$提出\nolinebreak{$P_{\text{c}} \kappa_{\text{\tiny{max}}}$\small{-}means\small{++}}聚类算法,该算法能更好地管理簇头分布并提升性能。该算法采用基于能量质量概率$P_{\eta(j,i)}$和距离质量概率$P\!\!\!_{\psi(j,i)}$以及自适应概率$P_{\text{\tiny{adp}}}$优化的簇头选举概率$P_\text{c}$,并利用能量$\varepsilon$和距离最优性$d\!_{\text{\tiny{opt}}}$因子。此外,算法利用Adapt-$P$中推导的最优聚类数$\kappa_{\text{\tiny{max}}}$,通过\nolinebreak{$\kappa_{\text{\tiny{max}}}$\small{-}means\small{++}}执行自适应聚类。将所提出的\nolinebreak{$P_{\text{c}} \kappa_{\text{\tiny{max}}}${\small{-}}means{\small{++}}}与基于能量的算法\nolinebreak{$P_\eta \varepsilon \kappa_{\text{\tiny{max}}}${\small{-}}means{\small{++}}}和基于距离的\nolinebreak{$P_\psi d_{\text{\tiny{opt}}} \kappa_{\text{\tiny{max}}}${\small{-}}means{\small{++}}}算法进行比较,结果显示该方法在网络剩余能量和稳定周期方面具有优化性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
33+阅读 · 2021年3月7日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
ExBert — 可视化分析Transformer学到的表示
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月16日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
可解释AI(XAI)工具集—DrWhy
专知
25+阅读 · 2019年6月4日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月9日
VIP会员
最新内容
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:33
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:21
相关VIP内容
专知会员服务
33+阅读 · 2021年3月7日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
ExBert — 可视化分析Transformer学到的表示
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月16日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
可解释AI(XAI)工具集—DrWhy
专知
25+阅读 · 2019年6月4日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员