发表于 2025-11-19 14:47:56

基于WOA鲸鱼优化的WSN网络最优节点摆设算法matlab仿真

1.步伐功能形貌

鲸鱼优化算法(WOA)是一种模仿座头鲸捕食举动的元开导式优化算法。其重要原理基于座头鲸独特的 “气泡网” 捕食计谋,通过数学模子模仿鲸鱼在搜索空间中探求最优解的过程。通过WOA,实现对节点数量和节点摆设坐标的优化,实现用较小的节点完成较大的摆设覆盖率的目标。
2.测试软件版本以及运行效果展示

matlab2022a/matlab2024b版本运行
https://dis.qidao123.com/imgproxy/aHR0cHM6Ly9pbWcyMDI0LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMzI5MjgzMy8yMDI1MTEvMzI5MjgzMy0yMDI1MTExOTE2MDYwNDk3OC0xMTc3NTg0ODI2LmpwZw==
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3.核心步伐

..........................................
% 获取最佳解并绘制优化后的节点部署
= max(Jit1);
Xbest = xwoa(I,1:Nnode);
Ybest = xwoa(I,1+Nnode:Nnode+Nnode);
Nbest = round(xwoa(I,end));


subplot(122);

for i=1:Nbest
    func_cover(,rd,1000,'r');
    hold on
    x1_=Xbest(i)+rd*cos(w);
    y1_=Ybest(i)+rd*sin(w);
    fill(x1_,y1_,'g','FaceAlpha',0.3)
    plot(Xbest(i),Ybest(i),'b.');
    hold on
    i=i+1;
end
axis();

= func_fitness(Xbest,Ybest,Nbest);
title(['优化后','WSN节点数量:',num2str(Nbest),',WSN覆盖率:',num2str(100*Coverage1),'%']);

figure;
subplot(121);
bar();
xlabel('1:优化前,2:优化后');
ylabel('节点数量');

subplot(122);
bar();
xlabel('1:优化前,2:优化后');
ylabel('覆盖率%');


figure;
plot(Favg);
xlabel('迭代次数');
ylabel('average J');
grid on
95  
4.本算法原理

在每次迭代完成后,比力全部鲸鱼个体的顺应度值,找出当前迭代中的最优解(即最优的节点摆设方案)。纪录最优解的位置和顺应度值,并与汗青最优解举行比力。假如当前最优解的顺应度值优于汗青最优解,则更新汗青最优解,生存最优的节点摆设方案及其对应的覆盖率和节点数量信息。
 

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