計算機網絡優化設計中遺傳算法的應用

張馨

摘要：計算機在日益普及，計算機網絡在運行過程中需要進行有效的設計，最新的遺傳算法，極大地簡化了使用過程中的節點和線路，極大地提高了計算機網絡通信的效率，為以后計算機網絡的有效發展奠定了良好的基礎。

關鍵詞：計算機網絡;優化設計;遺傳算法;應用

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

1 遺傳算法優化的過程

首先，數學建模和優化，即根據執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網絡中存儲節點的問題。最佳可靠性計算，包括為配電和路由選擇復雜的非線性方程式。當尋找最優解時，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優化任務的最佳選擇之一。為了開發和優化該算法，遺傳算法被用作優化設計的主要算法，從而可以很容易地獲得良好的數據并發揮非常好的優化作用[2]。

2 計算機網絡優化設計的數學模型

在計算機網絡中，信息處理以“先到先得”模式進行處理。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點之間的傳輸成本，并且必須建立用于網絡優化的數學模型。該計算機網絡具有以樹狀網絡排列的M個候選信道和N個節點。遺傳算法用于優化樹狀計算機網絡的設計，布局問題被描述為代碼，選擇包含N的網絡鏈接以形成圖，并評估其連通性。在搜索中搜索N個節點表示鏈接，在N個節點和具有N個鏈接和支持樹的圖之后，N-1個鏈接形成一個網絡。假定計算機網絡A（S，D）的拓撲，節點聚合表示為S，連接聚合表示為D。S|=n，最大值|E|=n（n-1）/2權重是鏈接的成本。假設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）。那么數學模型如下所示：minG（X0）=∑nd-1i=1∑ndj=i-1YijXijT（X）≥Tmin（X）T（X）表示計算機網絡的可靠性，而Tmin（X）是要達到的設計時間可靠性。限制1：連接到計算機網絡。局限性2：一個節點與最多H個節點關聯。限制3：鏈接的成本最低。

3 基于遺傳算法和BP神經網絡的海上搜救的研究（案例分析）

3.1 背景

近年來，隨著經貿全球化的發展，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，貨船事故總數超過了列表，其次是客船事故，造成了巨大的經濟損失，這需要更可靠、更有效的搜索和救援方案。但是，與海上救援有關的因素很多，案件數據庫龐大，很難找到海上搜救案件[1]。

3.2 具體應用

在遺傳算法中，特征編碼是選擇特征的第一步。對每個人執行二進制編碼。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。本文采用的適應度函數定義如下：F（x）=（1卡（x）n）+k（1），其中卡（x）代表一個人中的數字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，選擇操作用于執行最適合的個體的生存，其實也就是數學中的集合。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表示遠離海岸，0表示接近，風和浪高從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，3表示停止，通訊選項0表示差，1表示最佳，復雜度的搜索和補救從1級增加到4級。使用MATLAB編程遺傳算法，令Pc=0.7，Pm= 0.1，最大代數設置為150代，選擇50組對象屬性進行處理，并獲得屬性的最佳子集（有無損失，距海岸，風，浪高，能見度，溫度，事故原因）。

3.3 應用效果

使用遺傳算法消除與海洋事故相關的因素會大大減少屬性，刪除多余屬性并破壞無關屬性。同時，屬性數量的減少也會導致屬性處理中的錯誤。使用BP神經網絡在案例庫中對案例進行分類。當出現新案例時，必須首先提取函數的最小子集，通過對神經BP網絡進行分類來確定案例搜索和存儲的復雜性，然后搜索相應的復雜性案例庫，這種情況使搜索更具針對性，并提高了搜索效率。在建立計算機網絡結構系統中的應用為了滿足在構建計算機網絡系統時提高計算機網絡可靠性的要求，它必須嚴格遵循網絡設計標準以完成構建并逐步從地面向上進行設計改善，這種類型可以在某種程度上改善網絡管理，操作以及計算機網絡操作系統與硬件設備之間的關系。作為計算機系統的決策支持結構，網絡性能級別可以有效地支持計算機用戶的網絡功能，網絡管理用于維護計算機網絡數據庫并向計算機用戶提供網絡服務。

4 遺傳算法在計算機網絡優化設計中的作用

提高結構系統設計的質量計算機網絡中最重要的是可靠性。有必要有效地設計網絡結構系統以增加計算機網絡的可靠性。在設計過程中，必須根據設計要求執行標準化操作。在此基礎上，根據從上到下的接地方法，有效地改善了網絡系統。同時，有必要有效地連接不同級別。例如網絡管理級別、操作級別、網絡設備和操作系統。項目的不同結構主要體現在以下幾個方面：網絡管理水平;該結構是一個計算機決策支持系統，在此基礎上，培訓和其他自動化系統，可以很大程度上實現用戶的網絡功能。網絡管理級別，網絡管理層實際上是為數據庫提供有效的服務，以為用戶提供網絡級服務，即網絡操作系統。實際上，網絡操作系統在于以下事實：各種軟件可以有效地支持與計算機網絡有關的操作，該操作過程是網絡設備的運行水平。該級別主要包括網絡設備級別，該級別由交互協議，拓撲和服務組成，上述四層系統可以顯著提高計算機網絡的可靠性和安全性。

5 結語

科技正在迅速進步，信息量劇增，信道容量分配，計算機網絡的可靠性以及節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，進大規模的優化設計。使得計算機網絡的正常運行，我們在優化計算機設計上下了很大的功夫，降低我們運行的成本。利用遺傳算法進行計算機網絡優化設計，可以顯著提高計算精度，提高計算效率，提高計算機系統的性能。遺傳算法可以有效地解決計算機網絡設計中的優化問題，該算法的應用將大大提高網絡設計的時效性，使得計算機網絡發揮更好的作用。

參考文獻

[1] 劉興建，陳曉.計算機網絡優化設計中遺傳算法的應用[J].電腦知識與技術，2019，15（12）：186-188.

[2] 王天佟.遺傳算法在計算機網絡優化設計中的應用[J].佳木斯職業學院學報，2018（6）：407.