[发明专利]一种基于NMF和2-SVD-QR的无线传感器网络优化方法

权利要求书

1.一种基于NMF和2-SVD-QR的无线传感器网络优化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）在监测区域部署个传感器并采集区域内传感器数据，个传感器应该具有相同的采样时刻，采集监测区域内的压力，温度，湿度，光照强度等物理信息；

（2） 定义传感器的数据输出矩阵为， 其中，代表传感器的部署个数， 代表单个传感器采集的数据维度；

（3）对传感器网络数据输出矩阵进行 分解得到两个非负矩阵，实现对传感器网络数据输出矩阵的降秩分解：

（1）

其中矩阵为基矩阵，；矩阵称权重矩阵，；

（4）将得到的权重矩阵进行 得到矩阵，其奇异对角矩阵中主对角线元素按照排序，分解如下：

（2）

（3）

其中由矩阵的特征向量组成， 由矩阵的特征向量组成，对角矩阵

（5）选取前个奇异值对应的列元素为列主元，作为对的近似：

（6）利用分解主元分析法：计算置换矩阵，公式如下

（4）

（5）

其中是置换矩阵，表示 列主元对应的列组， 表示剩余奇异值对应的列组；其中是一个正交矩阵是上三角矩阵；

（7）通过查看‘1’在置换矩阵中的位置来确定列主元在 中的位置

（8）将得到的基矩阵经过转置进行 得到矩阵，其奇异对角矩阵中主对角线元素按照排序，

分解如下：

（6）

（7）

其中由矩阵的特征向量组成，由矩阵的特征向量组成，对角矩阵

（9）选取前 个奇异值对应的列元素为列主元，作为对 的近似：

（10）利用分解主元分析法：计算置换矩阵，公式如下

（8）

（9）

其中是置换矩阵，表示列主元对应的列组，表示剩余奇异值对应的列组；其中是一个正交矩阵是上三角矩阵；

（11）通过查看‘1’在置换矩阵中的位置来确定列主元在中的位置；

（12）在中的 列主元位置相当于的行主元；

（13）将优化选取形成的传递至汇聚节点再对进行恢复。

2.权利要求1所述的无线传感器网络优化方法用于大幅度减少在相干时间内采集的数据量，关闭冗余的传感器节点，有效地消除传感器网络中的冗余，降低传感器网络的能量消耗和数据处理难度，延长了整个网络的使用周期方面的应用。