This work focuses on the development of an analytical framework to study a diffusion-assisted molecular communication-based network of nano-machines (NMs) with a clustered initial deployment to detect a target in a three-dimensional (3D) medium. Leveraging the Poisson cluster process to model the initial locations of clustered NMs, we derive the analytical expression for the target detection probability with respect to time along with relevant bounds. We also investigate a single-cluster scenario. All the derived expressions are validated through extensive particle-based simulations. Furthermore, we analyze the impact of key parameters, such as the mean number of NMs per cluster, the density of the cluster, and the spatial spread, on the detection performance. Our results show that detection probability is greatly influenced by clustering, and different spatial arrangements produce varying performances. The results offer a better understanding of how molecular communication systems should be designed for optimal target detection in nanoscale and biological environments.


翻译:本研究致力于开发一种分析框架,以研究基于扩散辅助分子通信的纳米机器网络在三维介质中检测目标的能力,该网络采用集群化初始部署。通过利用泊松簇过程对集群纳米机器的初始位置进行建模,我们推导出目标检测概率随时间变化的解析表达式及其相关边界。同时,我们探究了单集群场景。所有推导出的表达式均通过广泛的基于粒子的仿真得到验证。此外,我们分析了关键参数(如每簇纳米机器的平均数量、簇密度和空间扩散范围)对检测性能的影响。结果表明,检测概率受集群化影响显著,不同的空间布局会产生不同的性能表现。这些结果为如何在纳米尺度及生物环境中设计分子通信系统以实现最优目标检测提供了更深入的理解。

0
下载
关闭预览

相关内容

目标检测,也叫目标提取,是一种与计算机视觉和图像处理有关的计算机技术,用于检测数字图像和视频中特定类别的语义对象(例如人,建筑物或汽车)的实例。深入研究的对象检测领域包括面部检测和行人检测。 对象检测在计算机视觉的许多领域都有应用,包括图像检索和视频监视。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
专知会员服务
34+阅读 · 2021年9月16日
论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1日
使用CNN生成图像先验实现场景的盲图像去模糊
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年6月14日
论文浅尝 | Know-Evolve: Deep Temporal Reasoning for Dynamic KG
开放知识图谱
36+阅读 · 2018年3月30日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017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
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 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
17+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2024年12月27日
Arxiv
176+阅读 · 2023年4月20日
A Survey of Large Language Models
Arxiv
501+阅读 · 2023年3月31日
Arxiv
83+阅读 · 2023年3月26日
Arxiv
27+阅读 · 2023年3月17日
VIP会员
最新内容
《美陆军条例:陆军指挥政策(2026版)》
专知会员服务
10+阅读 · 4月21日
《军用自主人工智能系统的治理与安全》
专知会员服务
6+阅读 · 4月21日
《系统簇式多域作战规划范畴论框架》
专知会员服务
10+阅读 · 4月20日
高效视频扩散模型:进展与挑战
专知会员服务
5+阅读 · 4月20日
乌克兰前线的五项创新
专知会员服务
8+阅读 · 4月20日
 军事通信系统与设备的技术演进综述
专知会员服务
8+阅读 · 4月20日
《北约标准:医疗评估手册》174页
专知会员服务
6+阅读 · 4月20日
相关VIP内容
专知会员服务
34+阅读 · 2021年9月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017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
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+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 · 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
17+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员