蚁群算法在对等网络搜索机制中的研究

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近年来,对等网(P2P)技术是网络技术研究领域的一个热点,但是P2P网络的动态性、不可靠性和庞大规模使得基于节点可靠性和小规模网络的传统分布式系统设计方法在P2P系统中变得不可行。同样,基于中心控制的服务提供方式也在P2P系统中难以应用。因此有必要找到一种新的信息交换方式。 众所周知,蚁群系统是由大量不断爬行的蚂蚁组成,即使某只蚂蚁个体失效,系统也不受影响,体现了很好的鲁棒性,系统对环境的变化有很好的自适应能力,几乎不依赖于任何中央控制,有很好的自组织性。 蚂蚁在觅食的过程中,通过残留在爬行路径上的物质(信息量)进行间接的信息传递。路径上的信息量越多,爬行的蚂蚁就越多,结果使得大多数的蚂蚁在一条能找到食物的最短的路径上爬行,借鉴该方法(蚁群算法)可以解决计算机科学中的许多分布式问题。迄今为止,蚁群算法已经成功的用于解决TSP问题、着色问题、通信路由问题等许多复杂优化问题。 本文通过对蚁群算法的改进,提出一种在P2P网络中新的路由查询算法。网络节点中的资源文件用关键字表示。本算法的目的是在查询请求的过程中用尽可能少的网络资源找到尽可能多的查询结果。 仿真实验的结果显示,不论是在查询命中率还是资源使用率上,相较于传统的资源搜索算法(随机漫步法),本算法都有大幅度的提高。最后,实验还给出了算法收敛后网络中的信息量分布情况。
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