第一篇：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中遺傳算法的可靠度優(yōu)化計(jì)算應(yīng)用研究論文

摘 要：第三次科技革命以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，在人們的生活中，運(yùn)用越來越廣泛，為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，要求計(jì)算機(jī)技術(shù)的研究不斷創(chuàng)新，不斷完善。為保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性及不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)的性能，就需要不斷探索在節(jié)約和降低網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)鏈接路的成本的同時(shí)，保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的可靠性。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化計(jì)算的時(shí)候，要把網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路介質(zhì)成本等因素，綜合在一起進(jìn)行考慮。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);遺傳算法;仿真;可靠度相關(guān)概念闡述

1.1 遺傳算法

作為近年來，剛剛被提出來的新型算法——遺傳算法。這種機(jī)理與生物的遺傳性或是自然選擇性有密切聯(lián)系，其主要含義是根據(jù)生物的進(jìn)化與細(xì)胞遺傳理論進(jìn)行模擬。從而根據(jù)種群之間的必然性與聯(lián)系性來宣召線索，根據(jù)不同種群的特點(diǎn)與特殊意義，挑選其主要優(yōu)點(diǎn)作為全程搜索對象，這種方法便于操作，且搜索資源過程中能夠很好地把握種群劃分的全局性和層次性，從而對種群優(yōu)勢進(jìn)行分析，能夠?qū)?fù)雜問題進(jìn)行清晰梳理。

關(guān)于遺傳算法的具體應(yīng)用，首先是對遺傳相關(guān)方案進(jìn)行編碼化處理，將遺傳種群以編碼序列的方式進(jìn)行排列組合，再將編碼序列中各個(gè)獨(dú)立元素當(dāng)作是一個(gè)獨(dú)立的遺傳基因。關(guān)于遺傳算法的具體應(yīng)用，首先是對遺傳相關(guān)方案進(jìn)行編碼化處理，將遺傳種群以編碼序列的方式進(jìn)行排列組合，再將編碼序列中各個(gè)獨(dú)立元素當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的遺傳基因。

交叉運(yùn)算并且重復(fù)進(jìn)行迭代運(yùn)算。直到運(yùn)算結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。在遺傳算法的計(jì)算過程中，尋找到客戶的滿意度進(jìn)行綜合，根據(jù)這個(gè)綜合滿意度，設(shè)置出綜合滿意函數(shù)，形成最高的主干網(wǎng)設(shè)計(jì)，從而得到最優(yōu)化結(jié)果。

1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度優(yōu)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有抗破壞性，生存性，連通性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由于具有的特性，可以很好的適應(yīng)多種模式，保證網(wǎng)絡(luò)元件工作的有效性，因此它的體系不斷得到完善和健全，也因此被專家學(xué)者認(rèn)為這個(gè)是網(wǎng)絡(luò)可靠性的測度。一般意義上，人們認(rèn)為它屬于系統(tǒng)工程學(xué)科，它已經(jīng)發(fā)展壯大了近半個(gè)世紀(jì)。因此它的各項(xiàng)性能得到了發(fā)展優(yōu)化，比如說在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性這一塊，在相關(guān)規(guī)定下，計(jì)算機(jī)的維修方式、輻射、溫度濕度等方面，對計(jì)算機(jī)的影響不會(huì)干擾到網(wǎng)絡(luò)的連接和通信能力的正常使用。計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保持一種較為穩(wěn)定的性能，可以在一定程度上支持計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。

1.3 根據(jù)生物特性，把可靠度分成三種類型

全終端可靠度，就是說任意存在的匯點(diǎn)T和源點(diǎn)S之間，都有可以保證它們正常運(yùn)行的鏈路，這樣的概率就是全終端可靠度;因此在匯點(diǎn)T和源點(diǎn)S之間，至少有一條鏈路，保證它們的正常運(yùn)行，這樣的概率就是2終端可靠度。而Y終端可靠度介于二者之間，就是任意的匯點(diǎn)T和Y個(gè)源點(diǎn)S之間，都有Y條鏈路保證它們可以正常運(yùn)行，這樣的概率就是Y終端可靠度。對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}描述

2.1 問題的假設(shè)

如果計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算與數(shù)據(jù)分析需要通過多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多通道傳輸與控制，而該通道中的數(shù)據(jù)是以單一性進(jìn)行聯(lián)系，則需要通過建立數(shù)字模型進(jìn)行系統(tǒng)描述。G=(N,L)則可以視為公式化的單一現(xiàn)象描述。

網(wǎng)絡(luò)傳輸信息通道的穩(wěn)定性可以得到極大保證，使得節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸，可以有效進(jìn)行。

通信網(wǎng)絡(luò)的可靠度，與網(wǎng)絡(luò)通信信道的介質(zhì)之間，沒有直接的關(guān)系。

一旦網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備出現(xiàn)某些問題的時(shí)候，他們之間不存在直接關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸信道。即網(wǎng)絡(luò)和通信信道只存在2種關(guān)系狀態(tài)，那就是工作故障。

2.2 建立計(jì)算問題的數(shù)學(xué)模型

計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立，需要在網(wǎng)絡(luò)矩陣的概念下對網(wǎng)絡(luò)連通介質(zhì)進(jìn)行公式化研究：，如公式(1)中C0可以作為一個(gè)常規(guī)傳輸介質(zhì)矩陣，j(1≤j≤n)，則能夠?qū)仃囬g的鏈路介質(zhì)成本的相關(guān)性進(jìn)行評估。

計(jì)算網(wǎng)絡(luò)信道鏈路介質(zhì)的，數(shù)學(xué)公式如下：

在公式(2)、(3)中，C是通信信道中，信息的成本，N是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)(傳遞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的)，α和β是計(jì)算機(jī)中，節(jié)點(diǎn)可靠度約束常數(shù)，Diaji是I與j節(jié)點(diǎn)之間的最優(yōu)邏輯鏈路的，介質(zhì)數(shù)(也包括了直接鏈接的鏈路)，當(dāng)gij的值是0的時(shí)候，沒有直接鏈接i與j節(jié)點(diǎn)的鏈路。當(dāng)gij的值為1的時(shí)候，有直接鏈接i與j節(jié)點(diǎn)的鏈路。

計(jì)算鏈路介質(zhì)的可靠度的計(jì)算方法。通過上面的計(jì)算公式，我們可以得出具體的計(jì)算介質(zhì)的可靠度的計(jì)算公式：

在對公式(4)進(jìn)行驗(yàn)證的過程中，如果設(shè)R0為網(wǎng)絡(luò)中的定向矩陣，則網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)R0~X組成的多元化矩陣共同完成，ILJ可以作為網(wǎng)絡(luò)矩陣的總稱，從而準(zhǔn)確連接各個(gè)矩陣間的傳輸。在公式中出現(xiàn)了1≤I≤m,1≤j≤n的情況，則網(wǎng)絡(luò)總體傳輸為正常值，而在網(wǎng)絡(luò)矩陣的互通連接下，每兩條互通連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)矩陣可能形成一個(gè)新的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以“樹”的方式存在，為網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞提供有力保障。結(jié) 語

為保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可靠性及不斷優(yōu)化計(jì)算機(jī)的性能，就需要不斷的探索節(jié)約和降低網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)鏈接路的成本，同時(shí)保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的可靠性以及加以提高。在數(shù)學(xué)建模優(yōu)化后，為了簡化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存和通信問