32、分层分布式约束优化问题（DCOP）在资源分配中的应用

分层分布式约束优化问题（DCOP）在资源分配中的应用

1. 引言

在分布式传感器网络系统中，资源分配是一个关键问题。本文介绍了一种基于DCOP的合作资源分配方法，将问题分为两层子问题：领导者选举和传感器资源分配，并应用随机DCOP求解器来解决这些问题。

2. 分层DCOP资源分配问题

2.1 第一层：领导者选举问题

领导者选举问题的变量数量与STAV相同，但每个变量的域包含五个值，而STAV中每个变量的域包含16个值，因此领导者选举问题相对容易。该问题有以下约束条件：
- $fc_{L3}(x_{s_i}^{t_j})$ ：表达式(9)中，$S_{t_j}$表示能够观察到$t_j$的传感器集合，$v_i$表示传感器$s_i$能够观察到的目标数量。
plaintext fcL3(xsi tj ) = wcL3 ∃s ∈Stj, vs < vxsi tj 0 otherwise (9)
- $c_{L4}(x_{s_i}^{t_j}, x_{s_i}^{t_{j}’})$ ：该约束用于确保分配候选，避免领导者可观察区域重叠。在网格模型中，每个传感器可观察其四个相邻区域。如果一个领导者的两个或更多相邻区域与另一个领导者的相邻区域重叠，则该约束未完全满足。该约束可以放松，其成本函数定义如下：
plaintext fcL4(xsi tj ,xsi tj′ ) = wcL4 |Rxsi tj ∩Rxsi tj′ | > 1 0 otherwise (10)