参与式感知系统中基于压缩感知的数据采集算法-东北大学.PDF

第３６卷第２期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．２ ２０１５年 ２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｆｅｂ．２０１５ 　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１５．０２．００９ 参与式感知系统中基于压缩感知的数据采集算法 于瑞云，周　岩 （东北大学 软件学院，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：基于压缩感知理论提出了一种在参与式感知系统中进行数据采集的算法．该算法通过对节点社 会关系的分析，估计得出部分未被传输的节点感知数据，在此基础上对观测矩阵进行更新，使压缩感知算法可 以利用已传输的数据和估计得出的数据进行重构．该算法能显著减少参与式感知系统中传输的数据量，同时 能够保证较好的数据重构精度．采用随机漫步移动模型进行了仿真实验，验证了算法的可行性．实验表明，与 传统的压缩感知算法相比，上述算法在重构成功率相同的情况下，可以显著减少网络传输的数据量，从而降低 网络消耗． 关　键　词：参与式感知；压缩感知；社会关系；数据采集；数据估计 中图分类号：ＴＰ３９３０　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１５）０２－０１９４－０５ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｂａｓｅｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ＰａｒｔｉｃｉｐａｔｏｒｙＳｅｎｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍ ＹＵＲｕｉｙｕｎ，ＺＨＯＵＹａｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｏｆｔｗａｒｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＹＵＲｕｉｙｕｎ， ａｓｓｏｃｉａｔｅｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｅｍａｉｌ：ｙｕｒｙ＠ｍａｉｌ．ｎｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｐａｒｔｉｃｉｐａｔｏｒｙｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｓｅｎｓｉｎｇｔｈｅｏｒｙｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｕｎｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｄａｔａｗａｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇｓｏｃｉａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｍｏｂｉｌｅｎｏｄｅｓ．Ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｍａｔｒｉｃｅｓｗｅｒｅ ｒｅｆｒｅｓｈｅｄｕｓｉｎｇｅｓｔｉｍａｔｅｄｄａｔａ．Ｆｉｎａｌｌｙｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｗａｓｅｘｐｌｏｉｔｅｄｔｏ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｏｒｉｇｉｎａｌｄａｔａａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｂｏｔｈｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅｄｄａｔａ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃｏｕｌｄｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｉｎｔｈｅｐａｒｔｉｃｉｐａｔｏｒｙｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｗｈｉｌｅｓｔｉｌｌ ａｃｈｉｅｖｅｇｏｏｄｄａｔａｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｅｒａｎｄｏｍｗａｌｋｍｏｂｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌｗａｓｅｘｐｌｏｉｔｅｄｉｎｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｏｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ ， ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓｅｎｓｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｏｖｅｒ ｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｃｏｕｌｄｂｅｒｅｍａｒｋａｂｌｙｒｅｄｕｃｅｄｗｉｔｈｏｕｔｌｏｓｉｎｇｄａｔａｆｉｄｅｌｉｔｙ，ａｎｄｈｅｎｃｅｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋ ｏｖｅｒｈｅａｄｃｏｕｌｄｂｅｄｅｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｏｒｙｓｅｎｓｉｎ