計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的改進(jìn)量子進(jìn)化算法研究

李芳+李艾靜

摘要：隨著目前我國計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其已被廣泛應(yīng)用到我國各行各業(yè)中，也使我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已離不開計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。對目前計算機(jī)的拓展及互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃現(xiàn)狀來分析，其中還存在一系列的問題需要我們解決，其中最為突出的就是互利網(wǎng)通訊的高效路由選擇。其中改進(jìn)量子進(jìn)化算法在解決這個問題方面有著重要的意義，那么本文就從計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的改進(jìn)量子進(jìn)化算法方面進(jìn)行了相應(yīng)的研究和探討。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇；改進(jìn)量子進(jìn)化算法；研究

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0033-02

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展與廣泛應(yīng)用，其已經(jīng)成為了我國人民在日常生活中及工作中不可缺少的技術(shù)，它為人們的衣食住行提供了方面，也為我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。目前我國計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在朝著更大規(guī)模范圍發(fā)展，在此過程中也暴露了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的一系列問題?，F(xiàn)如今的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇已經(jīng)滿足不了人們及社會的發(fā)展需求，也對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運行造成了一定的影響，所以對其的優(yōu)化改進(jìn)是目前最重要的內(nèi)容。

1 淺析計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中有多種方法，包括梯度法、列表尋優(yōu)法、爬山法及模擬退算法等。由于這些方式具有局限性，收到多種條件的限制，導(dǎo)致本身的作用都得不到很好的發(fā)揮。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇主要是在能夠滿足計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信容量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼熬W(wǎng)絡(luò)節(jié)點需求的基礎(chǔ)上，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點路由進(jìn)行選擇，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以縮短到最小時延。一般計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇可以使用優(yōu)化工作，比如：其一，如果計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點內(nèi)部具有較大容量的緩沖器，那么就不會溢出或者丟失其數(shù)據(jù)包；其二，如果能夠以實際的指數(shù)分布為基礎(chǔ)設(shè)置報文長度，就可以按照泊松到達(dá)；其三忽略計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點處理報文的時延；計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中報文傳輸服務(wù)都是一個等級?！?】

2 探析改進(jìn)量子進(jìn)化算法

實際上量子進(jìn)化算法就是進(jìn)化算法和量子計劃相結(jié)合產(chǎn)生的，此事以態(tài)矢量為基礎(chǔ)，以量子比特編碼為染色體，其更新染色體要以量子旋轉(zhuǎn)門和非門進(jìn)行實現(xiàn)，從而才能優(yōu)化計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由。量子進(jìn)化算法中的染色體排列矩陣為：

一個量子染色體表示問題解的特性，其原理就是對量子染色體進(jìn)行隨機(jī)測量，以此得出結(jié)果和概率，使用二進(jìn)制實現(xiàn)坍塌，在此過程中可以了解到量子染色體可以有效地解決問題。另外改進(jìn)量子進(jìn)化算法的實現(xiàn)是根據(jù)量子旋轉(zhuǎn)門，通過搜索法使公式的解得到最佳，增加或者減少概率，以此保留或者刪除結(jié)果，以此來改進(jìn)量子進(jìn)化算法。

上表中的xi表示第i個量子染色體的二進(jìn)制解，bi表示第i個最優(yōu)解。

量子進(jìn)化算法的流程主要包括三個部分：其一，要對種群進(jìn)行初始化，在此基礎(chǔ)上對初始種種群進(jìn)行測量，以此得到與個體相依狀態(tài)的相關(guān)記錄表；其二，在合適的狀態(tài)下對記錄進(jìn)行針對性的評估，并且對最佳個體和個體的適應(yīng)值進(jìn)行相關(guān)記錄；其三，在還沒有完全結(jié)束的時候，進(jìn)行其他操作。

對于量子進(jìn)化算法來說，此過程是非常復(fù)雜的，用相關(guān)的符號表示事務(wù)，之后進(jìn)行計算。比如可以使用M表示染色體長度，染色體可以維護(hù)解的多樣性。這樣才能使算法簡單的表述。【2】

3計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇的改進(jìn)量子進(jìn)化算法研究

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，量子進(jìn)化算法是非常值得熱議的話題，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的量子進(jìn)化算法，其主要問題就是量子進(jìn)化算法是針對性對表格進(jìn)行參照，以此來找出相應(yīng)的解法。這種方法會造成旋轉(zhuǎn)角之間沒有較好的關(guān)聯(lián)性，另外在搜索問題的時候會有跳躍性，對于計算機(jī)在日常運行工作的時候是非常不利的。為了能夠通過量子進(jìn)化算法解決計算機(jī)路由選擇中的問題，就要對其進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。首先優(yōu)化其中的旋轉(zhuǎn)角，使其值能夠滿足路由選擇。優(yōu)化后的旋轉(zhuǎn)表式子可以寫為：

?θi=0.001π*50fb-fx/fx

根據(jù)此式子可以了解到旋轉(zhuǎn)角在不同的情況下會有不同的結(jié)果，簡單來說就是不同的旋轉(zhuǎn)角值具有不同的含義。如果旋轉(zhuǎn)角的值越小，那么就說明個體與最優(yōu)個體之間的距離就越小，就縮小了搜索網(wǎng)絡(luò)。在此狀況下搜索就可以達(dá)到最優(yōu)；如果旋轉(zhuǎn)角的值越大，就說明個體與最優(yōu)個體之間的距離越大，就逐漸擴(kuò)大了搜索網(wǎng)絡(luò)。在此狀況下就要使所搜速度加快，這樣才能夠使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇更多方面。

另外就是優(yōu)化調(diào)整其中的函數(shù)，可以使用組合優(yōu)化的方式進(jìn)行，要求函數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)，這樣才能夠得出最優(yōu)解。通過此方式可以了解到，個體基因之間并沒有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。所以就可以通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇，對量子進(jìn)化算法中的函數(shù)調(diào)整并優(yōu)化。如果處于歸一化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對應(yīng)的實屬對，并且使他們與量子位一一對應(yīng)?；诖司涂梢宰隽孔舆M(jìn)化算法的仿真實驗，并且對其進(jìn)行對比，是否有優(yōu)勢。實驗結(jié)果表示，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的性能能夠了解量子進(jìn)化算法優(yōu)化后比傳統(tǒng)更優(yōu)秀，此結(jié)果可以見圖1。

從圖1可以了解到，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中的改進(jìn)量子進(jìn)化算法中，不斷是收斂速度、尋優(yōu)能力還是其中的性能，都優(yōu)于傳統(tǒng)量子進(jìn)化算法。在進(jìn)行仿真測試時，能夠使改進(jìn)量子進(jìn)化算法之后發(fā)揮自身的作用，也能夠在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由選擇中完善自身的應(yīng)用。在此情況下計算機(jī)路由選擇面對問題能夠很好地解決，并且能夠及時發(fā)現(xiàn)其中的問題，有效地提高了工作人員的工作質(zhì)量和效率，還使計算機(jī)在正常運行和工作的過程中保持一個良好的狀態(tài)?！?】

4結(jié)束語

在目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，要重視計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由的選擇。同時，改進(jìn)量子進(jìn)化算法也是非常重要的，通過優(yōu)化旋轉(zhuǎn)角，以此提高搜索速率及范圍。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自發(fā)展應(yīng)用以來，量子進(jìn)化算法都有著較好的應(yīng)用和前景，那么優(yōu)化量子進(jìn)化算法有效地促進(jìn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以為我國各行各業(yè)提供更好的服務(wù)，也有效促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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