大規模センサネットワークのための複数許容解探索型改良ABCアルゴリズムに基づくシンクノード群の配置手法

西元 雅明  宇谷 明秀  山本 尚生  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J95-D   No.6   pp.1321-1333
発行日: 2012/06/01
Online ISSN: 1881-0225
Print ISSN: 1880-4535
論文種別: 論文
専門分野: 情報・システム基礎
キーワード: 
大規模センサネットワーク,  シンクノード群配置,  高次元最適化問題,  ABC,  複数許容解,  

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あらまし: 
本研究では,大規模無線センサネットワークの有効運用期間の延長を目的として,多数(数十個)のシンクノードを観測領域内に効果的に配置するための手法を提案する.センサノード群の分布に応じてシンクノード群を適切に配置することができれば,ネットワークの長寿命化が実現する.また複数の配置候補セットを提示することができれば,各センサノードの残余電力に応じた柔軟な運用が可能となる.本論文では,高次元最適化問題に対する解探索性能に優れたArtificial Bee Colony(ABC)アルゴリズムに着目し,まず,高次元の最適化問題に対して,一つの大域的最適解ではなく,異なる複数の許容解を探索できるように拡張発展させた手法(複数許容解探索型改良ABCアルゴリズム)を提案し,大域的最適解に匹敵する局所解が解探索領域内に分布する代表的なベンチマーク問題に対する数値実験を通して,その高次元最適化問題に対する有効性を明らかにする.提案手法の大規模無線センサネットワークにおけるシンクノード群の配置問題に対する有効性は,ネットワーク有効運用期間延長の観点から既往の複数許容解探索手法を適用した場合との比較を通して議論する.