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数据异常值的检测与分析是无线传感器网络研究领域的重要问题。传感器节点感测的数据异常有两个主要来源:一、网络中事件的发生会引发节点读数异常;二、节点软故障导致其读数异常。异常数据严重影响到网络用户的决策,因此异常值检测方法的研究是保障网络应用的必要措施。本文建立一个完善的异常值的检测与分析体系,其体系主要由三个检测算法组成。具体如下: 基于信任度反馈的分布式异常值检测算法。利用节点读数的空间相关性,通过相邻节点间的读数比较,根据比较结果计算节点的初始信任度。然后根据贝叶斯原理,通过邻居节点的信任度反馈,计算节点的最终信任度,从而判断节点自身是否存在异常值。最后对异常值集合进行校准,得出准确的检测结果。通过实验仿真发现,该算法具有较高的检测率和较低的误判率。 基于改进的低秩子空间聚类和随机森林分类的事件检测算法。利用节点读数的时间相关性,通过改进的低秩子空间聚类算法对节点时间窗口内的数据流聚类,对事件进行检测,并保存事件的数据特征。而后通过改进的随机森林分类算法,实时地对异常值分类,判断出该异常值是否为事件读数。通过实验仿真发现,该算法在缺乏训练集的条件下,能够实时快速地判断出是否有事件发生。 基于模拟退火的最小二乘法的事件区域故障检测算法。在存在事件读数的节点集,可能存在一些故障节点,其被误判为事件节点。根据模拟退火算法原理,通过不断变换拟合节点集,对该集合中节点读数进行最小二乘拟合。在这些事件节点中,寻找出一组拟合效果较优的节点集。最后通过其他事件节点的读数与其对应的拟合值进行比较,可以判断出这些节点是否存在故障读数。