計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計中遺傳算法的應(yīng)用

張馨

摘要：計算機(jī)在日益普及，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中需要進(jìn)行有效的設(shè)計，最新的遺傳算法，極大地簡化了使用過程中的節(jié)點和線路，極大地提高了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的效率，為以后計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有效發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);優(yōu)化設(shè)計;遺傳算法;應(yīng)用

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）06-0105-02

1 遺傳算法優(yōu)化的過程

首先，數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化，即根據(jù)執(zhí)行命令和處理隊列模型的原理使用遺傳算法，可以簡化通信問題以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存儲節(jié)點的問題。最佳可靠性計算，包括為配電和路由選擇復(fù)雜的非線性方程式。當(dāng)尋找最優(yōu)解時，遺傳算法的過程可以表示為：開始→（0→t）-初始化p→估計p→直到滿足完成條件→開始→重組p，得到c→估計c→貨車在p和c之間選擇p→（t+1→t）終點。由于存在許多限制，因此遺傳算法是促進(jìn)優(yōu)化任務(wù)的最佳選擇之一。為了開發(fā)和優(yōu)化該算法，遺傳算法被用作優(yōu)化設(shè)計的主要算法，從而可以很容易地獲得良好的數(shù)據(jù)并發(fā)揮非常好的優(yōu)化作用[2]。

2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，信息處理以“先到先得”模式進(jìn)行處理。在計算通信信道容量的路由和分配時，必須考慮信道容量的成本和節(jié)點之間的傳輸成本，并且必須建立用于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。該計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有以樹狀網(wǎng)絡(luò)排列的M個候選信道和N個節(jié)點。遺傳算法用于優(yōu)化樹狀計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，布局問題被描述為代碼，選擇包含N的網(wǎng)絡(luò)鏈接以形成圖，并評估其連通性。在搜索中搜索N個節(jié)點表示鏈接，在N個節(jié)點和具有N個鏈接和支持樹的圖之后，N-1個鏈接形成一個網(wǎng)絡(luò)。假定計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)A（S，D）的拓?fù)?，?jié)點聚合表示為S，連接聚合表示為D。S|=n，最大值|E|=n（n-1）/2權(quán)重是鏈接的成本。假設(shè)Xpq=1是段與pq之間的連接;Xpq=0表示其他問題的所有解決方案集（X12，X13，...，X1n，X23，X24，...，X2n，...，X（n-1）n）等于（Y12，Y13，...，Y1n，Y23，Y24，...，Y2n，...，Y（n-1）n）。那么數(shù)學(xué)模型如下所示：minG（X0）=∑nd-1i=1∑ndj=i-1YijXijT（X）≥Tmin（X）T（X）表示計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，而Tmin（X）是要達(dá)到的設(shè)計時間可靠性。限制1：連接到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。局限性2：一個節(jié)點與最多H個節(jié)點關(guān)聯(lián)。限制3：鏈接的成本最低。

3 基于遺傳算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的海上搜救的研究（案例分析）

3.1 背景

近年來，隨著經(jīng)貿(mào)全球化的發(fā)展，海上活動越來越普遍，因此海上事件也有所增加。在其他事故中，貨船事故總數(shù)超過了列表，其次是客船事故，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，這需要更可靠、更有效的搜索和救援方案。但是，與海上救援有關(guān)的因素很多，案件數(shù)據(jù)庫龐大，很難找到海上搜救案件[1]。

3.2 具體應(yīng)用

在遺傳算法中，特征編碼是選擇特征的第一步。對每個人執(zhí)行二進(jìn)制編碼。如果屬性的位置匹配，則表示該人包含此屬性。如果為0，則表示人們沒有此屬性，并且每個人都是問題的特征子集之一。本文采用的適應(yīng)度函數(shù)定義如下：F（x）=（1卡（x）n）+k（1），其中卡（x）代表一個人中的數(shù)字1，該人中的n代表。包含n個特征特征，k表示決策特征對條件特征的依賴程度。在遺傳算法中，選擇操作用于執(zhí)行最適合的個體的生存，其實也就是數(shù)學(xué)中的集合。其中，船舶類型1表示客船，0表示貨船，船舶登記1表示外國公民，0表示公民身份，1表示有受害者，0表示沒有，1表示遠(yuǎn)離海岸，0表示接近，風(fēng)和浪高從1到10高度上升，溫度0表示低溫，1表示正常范圍，事故原因2表示火災(zāi)，3表示停止，通訊選項0表示差，1表示最佳，復(fù)雜度的搜索和補(bǔ)救從1級增加到4級。使用MATLAB編程遺傳算法，令Pc=0.7，Pm= 0.1，最大代數(shù)設(shè)置為150代，選擇50組對象屬性進(jìn)行處理，并獲得屬性的最佳子集（有無損失，距海岸，風(fēng)，浪高，能見度，溫度，事故原因）。

3.3 應(yīng)用效果

使用遺傳算法消除與海洋事故相關(guān)的因素會大大減少屬性，刪除多余屬性并破壞無關(guān)屬性。同時，屬性數(shù)量的減少也會導(dǎo)致屬性處理中的錯誤。使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在案例庫中對案例進(jìn)行分類。當(dāng)出現(xiàn)新案例時，必須首先提取函數(shù)的最小子集，通過對神經(jīng)BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類來確定案例搜索和存儲的復(fù)雜性，然后搜索相應(yīng)的復(fù)雜性案例庫，這種情況使搜索更具針對性，并提高了搜索效率。在建立計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的應(yīng)用為了滿足在構(gòu)建計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性的要求，它必須嚴(yán)格遵循網(wǎng)絡(luò)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以完成構(gòu)建并逐步從地面向上進(jìn)行設(shè)計改善，這種類型可以在某種程度上改善網(wǎng)絡(luò)管理，操作以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與硬件設(shè)備之間的關(guān)系。作為計算機(jī)系統(tǒng)的決策支持結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)性能級別可以有效地支持計算機(jī)用戶的網(wǎng)絡(luò)功能，網(wǎng)絡(luò)管理用于維護(hù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫并向計算機(jī)用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

4 遺傳算法在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計中的作用

提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計的質(zhì)量計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的是可靠性。有必要有效地設(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)以增加計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在設(shè)計過程中，必須根據(jù)設(shè)計要求執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)從上到下的接地方法，有效地改善了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。同時，有必要有效地連接不同級別。例如網(wǎng)絡(luò)管理級別、操作級別、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和操作系統(tǒng)。項目的不同結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：網(wǎng)絡(luò)管理水平;該結(jié)構(gòu)是一個計算機(jī)決策支持系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，培訓(xùn)和其他自動化系統(tǒng)，可以很大程度上實現(xiàn)用戶的網(wǎng)絡(luò)功能。網(wǎng)絡(luò)管理級別，網(wǎng)絡(luò)管理層實際上是為數(shù)據(jù)庫提供有效的服務(wù)，以為用戶提供網(wǎng)絡(luò)級服務(wù)，即網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。實際上，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)在于以下事實：各種軟件可以有效地支持與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的操作，該操作過程是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行水平。該級別主要包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備級別，該級別由交互協(xié)議，拓?fù)浜头?wù)組成，上述四層系統(tǒng)可以顯著提高計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。

5 結(jié)語

科技正在迅速進(jìn)步，信息量劇增，信道容量分配，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性以及節(jié)點之間的路由器選擇等問題變得越來越明顯。通過使用智能算法，進(jìn)大規(guī)模的優(yōu)化設(shè)計。使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，我們在優(yōu)化計算機(jī)設(shè)計上下了很大的功夫，降低我們運(yùn)行的成本。利用遺傳算法進(jìn)行計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計，可以顯著提高計算精度，提高計算效率，提高計算機(jī)系統(tǒng)的性能。遺傳算法可以有效地解決計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的優(yōu)化問題，該算法的應(yīng)用將大大提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的時效性，使得計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮更好的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉興建，陳曉.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計中遺傳算法的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2019，15（12）：186-188.

[2] 王天佟.遺傳算法在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J].佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2018（6）：407.