空間信息網(wǎng)絡(luò)任務(wù)規(guī)劃與資源調(diào)度

定　價(jià)：￥149.00

作　者：	周笛盛敏李建東劉潤滋等
出版社：	人民郵電出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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當(dāng)當(dāng)網(wǎng) (￥129.70)

ISBN：	9787115584823	出版時(shí)間：	2023-07-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	128開	頁數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　空天科技是“十四五”期間瞄準(zhǔn)的8個(gè)前沿科技領(lǐng)域之一，面向動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)需求的多維資源聯(lián)合調(diào)度是提升空間信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)效能的關(guān)鍵技術(shù)。本書從網(wǎng)絡(luò)的多種任務(wù)特征入手，研究任務(wù)需求，通過任務(wù)重構(gòu)，形成更適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母?效任務(wù)元；進(jìn)一步設(shè)計(jì)多維資源的時(shí)空關(guān)系聯(lián)合表征體系，橋接、聚合大時(shí)空多維資源，以實(shí)現(xiàn)非稀缺資源對(duì)稀缺資源的替代，從而避免資源的浪費(fèi)，有效緩解“瓶頸資源”對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力的制約，提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力。針對(duì)常規(guī)任務(wù)需求，本書找到了觀測資源分布與傳輸資源分布不匹配對(duì)任務(wù)規(guī)劃性能影響的耦合機(jī)理，弄清了信道非均勻時(shí)空特性對(duì)任務(wù)規(guī)劃以及鏈路調(diào)度的制約關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了差異性任務(wù)需求與網(wǎng)絡(luò)多維資源的有效匹配。針對(duì)動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)需求，本書提出了基于動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)到達(dá)模糊信息的兩階段任務(wù)規(guī)劃方案以及基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的多維資源聯(lián)合調(diào)度技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)需求與資源的高效匹配。本書研究了人工智能在空間信息網(wǎng)絡(luò)任務(wù)規(guī)劃與資源調(diào)度中的應(yīng)用，通過探索任務(wù)分布時(shí)空特征以及動(dòng)態(tài)資源狀態(tài)分布未知的資源結(jié)構(gòu)對(duì)資源調(diào)度策略的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多樣任務(wù)需求以及動(dòng)態(tài)資源狀態(tài)的快速任務(wù)響應(yīng)。本書適合通信、網(wǎng)絡(luò)和航空航天領(lǐng)域的研究人員，高等院校相關(guān)專業(yè)的研究生，以及相關(guān)企業(yè)中的研發(fā)及工程技術(shù)人員閱讀參考。

作者簡介

　　周笛西安電子科技大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，入選中國科協(xié)青年人才托舉工程。博士論文入選中國電子學(xué)會(huì)優(yōu) 秀博士學(xué)位論文。主要從事天地一體化巨星座系統(tǒng)智能組網(wǎng)等領(lǐng)域的研究工作。主持國家自然科學(xué)基金、科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目子課題等項(xiàng)目，獲陜西省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，以第一/通信作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，獲 China Communications的Best Paper，授權(quán)發(fā)明專利 20 余項(xiàng)。盛敏西安電子科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)為西安電子科技大學(xué)空天地一體化綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，現(xiàn)任中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會(huì)專家、國家6G技術(shù)研發(fā)總體專家組專家等。主要從事空天地一體化異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合等領(lǐng)域的研究工作。獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、國防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)和國防技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。李建東西安電子科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國家級(jí)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，IEEE Fellow，IEEE ComSoC Xi'an Chapter主席?，F(xiàn)任國家新一代寬帶無線移動(dòng)通信網(wǎng)重大專項(xiàng)總體組專家，寬帶無線IP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組組長。主要從事未來移動(dòng)通信和未來無線局域網(wǎng)、空間信息網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的研究工作。獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)。劉潤滋西安建筑科技大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師。陜西省科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)青年人才托舉計(jì)劃項(xiàng)目資助獲得者。主要從事空間信息網(wǎng)絡(luò)智能組網(wǎng)、無線通信等領(lǐng)域的研究工作。主持國家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目等多項(xiàng)研究課題，獲陜西省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng)，在國際期刊與會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)。

圖書目錄

第 1章　緒論 1
1.1　空間信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述 1
1.2　空間信息網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.3　空間信息網(wǎng)絡(luò)面臨的科學(xué)挑戰(zhàn)與技術(shù)挑戰(zhàn) 5
參考文獻(xiàn) 5
第一部分　空間信息網(wǎng)絡(luò)任務(wù)重構(gòu)與多維資源聯(lián)合表征
第 2章　空間信息網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分析與預(yù)處理 8
2.1　引言 8
2.2　空間信息網(wǎng)絡(luò)任務(wù)特征及聚類 9
2.2.1　任務(wù)特征分析 9
2.2.2　任務(wù)聚類 15
2.3　任務(wù)的拆分與聚合方法 15
2.3.1　數(shù)傳任務(wù)的拆分與聚合方法 16
2.3.2　觀測任務(wù)的拆分與聚合方法 20
2.4　本章小結(jié) 25
參考文獻(xiàn) 25
第3章　基于時(shí)間擴(kuò)展圖的資源表征模型 27
3.1　引言 27
3.2　基于時(shí)間擴(kuò)展圖的通信—存儲(chǔ)資源表征模型 29
3.3　基于時(shí)間擴(kuò)展圖的觀測—通信—存儲(chǔ)—計(jì)算資源表征模型 30
3.4　基于時(shí)間擴(kuò)展圖的能量資源表征模型 35
3.5　基于時(shí)間擴(kuò)展圖的天線資源表征模型 37
3.6　應(yīng)用與仿真 40
3.7　本章小結(jié) 42
參考文獻(xiàn) 43
第一部分小結(jié) 45
第二部分　面向常規(guī)任務(wù)的空間信息網(wǎng)絡(luò)資源管理與優(yōu)化
第4章　面向?qū)Φ赜^測任務(wù)需求的多維資源聯(lián)合調(diào)度及星間鏈路規(guī)劃 48
4.1　引言 48
4.2　系統(tǒng)模型及問題建模 50
4.2.1　時(shí)間擴(kuò)展圖 50
4.2.2　任務(wù)數(shù)據(jù)流模型 52
4.2.3　問題建模 53
4.3　基于原始分解的網(wǎng)絡(luò)收益最大化算法 56
4.3.1　RAPD算法 56
4.3.2　復(fù)雜度分析 60
4.4　基于沖突圖的算法 62
4.5　仿真結(jié)果與分析 65
4.5.1　仿真參數(shù)設(shè)置 65
4.5.2　網(wǎng)絡(luò)性能 66
4.6　本章小結(jié) 73
參考文獻(xiàn) 73
第5章　基于信道感知的中繼衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃 76
5.1　引言 76
5.2　系統(tǒng)模型 78
5.2.1　網(wǎng)絡(luò)場景 78
5.2.2　信道模型 79
5.2.3　面向中繼衛(wèi)星任務(wù)規(guī)劃的時(shí)間擴(kuò)展圖 81
5.2.4　任務(wù)流模型 82
5.3　問題建模 83
5.3.1　相關(guān)約束 83
5.3.2　問題建模 84
5.4　最優(yōu)功率導(dǎo)向的基于圖的任務(wù)規(guī)劃算法 86
5.4.1　算法框架 87
5.4.2　信道感知的鏈路連接算法 87
5.4.3　基于聚合最短路徑的任務(wù)規(guī)劃算法 89
5.4.4　局部搜索算法 91
5.4.5　算法復(fù)雜度分析 93
5.5　仿真結(jié)果與分析 94
5.5.1　仿真參數(shù)設(shè)置 94
5.5.2　網(wǎng)絡(luò)性能分析 94
5.6　本章小結(jié) 100
參考文獻(xiàn) 101
第6章　基于天線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)數(shù)傳任務(wù)規(guī)劃 104
6.1　引言 104
6.2　系統(tǒng)模型 105
6.2.1　網(wǎng)絡(luò)模型 105
6.2.2　天線轉(zhuǎn)動(dòng)模型 106
6.3　問題建模 107
6.3.1　鏈路調(diào)度 107
6.3.2　數(shù)傳資源調(diào)度 108
6.3.3　優(yōu)化模型 109
6.4　基于天線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)數(shù)傳任務(wù)規(guī)劃方法 110
6.5　仿真結(jié)果與分析 112
6.6　本章小結(jié) 117
參考文獻(xiàn) 117
第二部分小結(jié) 119
第三部分　面向動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)的空間信息網(wǎng)絡(luò)資源管理與優(yōu)化
第7章　面向動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)需求的多維資源聯(lián)合調(diào)度 122
7.1　引言 122
7.2　系統(tǒng)模型 124
7.2.1　小衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)模型 124
7.2.2　動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)數(shù)據(jù)到達(dá)模型 124
7.2.3　星間鏈路信道模型 125
7.2.4　動(dòng)態(tài)能量模型 126
7.3　基于MDP框架的問題建模 126
7.3.1　小衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的離散有限—嵌—無限兩層動(dòng)態(tài)規(guī)劃架構(gòu) 127
7.3.2　問題建模 131
7.4　基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的多維資源聯(lián)合調(diào)度算法 131
7.4.1　算法設(shè)計(jì) 132
7.4.2　復(fù)雜度分析 135
7.5　仿真結(jié)果與分析 136
7.5.1　仿真配置 136
7.5.2　性能評(píng)估 136
7.6　本章小結(jié) 140
參考文獻(xiàn) 140
第8章　基于動(dòng)態(tài)突發(fā)任務(wù)到達(dá)模糊信息的兩階段任務(wù)規(guī)劃方法 144
8.1　引言 144
8.2　系統(tǒng)模型 146
8.2.1　信道模型 147
8.2.2　時(shí)間擴(kuò)展圖 148
8.2.3　能量相關(guān)模型 150
8.3　問題建模 150
8.3.1　基本約束 150
8.3.2　優(yōu)化問題建模 152
8.4　數(shù)據(jù)到達(dá)分布魯棒的兩階段算法 153
8.4.1　兩階段隨機(jī)數(shù)據(jù)到達(dá)分布的模糊集 155
8.4.2　DADR-TR算法設(shè)計(jì) 157
8.4.3　復(fù)雜度分析 161
8.5　仿真結(jié)果與分析 162
8.5.1　仿真配置 162
8.5.2　性能評(píng)估 162
8.6　本章小結(jié) 168
參考文獻(xiàn) 168
第三部分小結(jié) 172
第四部分　人工智能在空間信息網(wǎng)絡(luò)任務(wù)規(guī)劃與資源調(diào)度中的應(yīng)用
第9章　遷移學(xué)習(xí)在空間信息網(wǎng)絡(luò)任務(wù)規(guī)劃中的應(yīng)用 174
9.1　引言 174
9.2　系統(tǒng)模型 175
9.2.1　網(wǎng)絡(luò)模型 175
9.2.2　任務(wù)服務(wù)模型 176
9.3　問題建模 176
9.4　面向任務(wù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的任務(wù)規(guī)劃 177
9.4.1　基于Hopfield算法的資源調(diào)度算法 177
9.4.2　基于任務(wù)結(jié)構(gòu)的資源調(diào)度算法 179
9.4.3　任務(wù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí) 179
9.5　仿真結(jié)果與分析 181
9.5.1　任務(wù)分布相似性 181
9.5.2　仿真結(jié)果 181
9.6　本章小結(jié) 183
參考文獻(xiàn) 184
第 10章　強(qiáng)化學(xué)習(xí)在空間信息網(wǎng)絡(luò)智能資源調(diào)度中的應(yīng)用 186
10.1　引言 186
10.2　系統(tǒng)模型 188
10.2.1　網(wǎng)絡(luò)模型 188
10.2.2　信道模型和能量模型 189
10.3　問題建模 192
10.4　面向動(dòng)態(tài)資源的智能資源調(diào)度 196
10.4.1　算法框架 196
10.4.2　DSWLFA算法 197
10.5　仿真結(jié)果與分析 203
10.5.1　仿真過程 203
10.5.2　性能評(píng)估 204
10.6　本章小結(jié) 208
參考文獻(xiàn) 209
第四部分小結(jié) 211