[發明專利]一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法

在審

• 申請號: 201910047293.1
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109829544A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 魯蔚鋒;任曉強
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06N3/12
• 分類號: G06N3/12;G06F17/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳望坡;姚姣陽

1.一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其特征在于：包含以下步驟：

步驟(1)：輸入初始節點種群數目N；

步驟(2)：輸入包含個體適應度的初始D2D節點數據集并進行基因編碼；

步驟(3)：設計并產生N條染色體作為初始群體C0；

步驟(4)：使用遺傳算法生成三個中間子代節點種群，并從得到的三個中間子代節點種群中，根據適應值從大到小取N條染色體，形成種群C；

步驟(5)：遍歷種群C，存儲每個配對請求的初始最大概率接收節點，記初始最大概率接收節點為種子節點；

步驟(6)：遍歷種群C，計算每個配對請求的初始成功概率及整體平均成功概率；

步驟(7)：遍歷種群C，令種群中未被分配配對請求的種子節點集合為U，遍歷U，如果將種子節點與配對請求進行配對，配對請求的初始成功概率及整體平均成功概率均增加，則將種子節點與配對請求進行配對；

步驟(8)：遍歷種子節點集合U之后得到整體配對成功率。

2.根據權利要求1所述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其特征在于：在步驟(4)中，使用遺傳算法生成三個中間子代節點種群的具體步驟如下：

步驟(41)：使用用輪盤賭法從初始種群C0獲得第一中間子代種群C1；

步驟(42)：使用交叉概率從初始種群C0中獲得第二個中間子代種群C2；

步驟(43)：使用變異概率從初始種群C0中獲得第三個中間子代種群C3。

3.根據權利要求2所述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其特征在于：交叉概率需要滿足如下性質：

其中，Pc為交叉概率，Pc₁和Pc₂分別表示交叉概率可取范圍的最小值和最大值，F’表示發生交叉的兩個染色體中較大的適應值，表示種群的平均適應值，F_max是當前種群中的最大適應函數值，η表示當前種群最優個體適應函數值與種群的平均適應函數值之間的誤差值。

4.根據權利要求2所述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其特征在于：變異概率需要滿足如下性質：

其中，Pm為變異概率，F’表示發生交叉的兩個染色體中較大的適應值，表示種群的平均適應值，F_max是當前種群中的最大適應函數值，η表示當前種群最優個體適應函數值與種群的平均適應函數值之間的誤差值，F表示當前個體的適應度值，Pm₁和Pm₂分別表示變異概率的最小值和最大值。

5.根據權利要求1所述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其特征在于：在步驟(5)中，使用節點行為預測函數預測配對請求的初始最大概率接收節點，其中，節點行為預測函數具體為：

其中，使用二分變量y表示種子節點接收配對的概率，0表示拒絕，1表示接受，l_i為配對請求，s_j為種子節點，x_ij為特征向量。

6.根據權利要求5所述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其特征在于：在步驟(6)中，配對請求的初始成功概率函數為：a_ij滿足

其中，P_ij為節點行為預測函數，M表示種子節點集合，a_ij表示連接請求i和節點j之間的關系。

7.根據權利要求5所述的一種基于邏輯回歸和改進遺傳算法的D2D節點配對方法，其特征在于：在步驟(8)中，整體配對成功率函數具體為：

其中，P_ij為節點行為預測函數，N表示連接請求的集合，M表示種子節點集合，a_ij表示連接請求i和節點j之間的關系。