一种含浮动端点的斯坦纳树的构造算法

在集成电路的自动布图技术中，在完成布局过程，即各模块（或子电路单元）的拓扑位置确定以后，布线需要完成各电路模块之间的连接。斯坦纳树的构造问题可以应用于总体布线；如果考虑已有单元或连线的障碍，它也可以应用于详细布线。     

基于三角形斯坦纳树的分区连通性恢复算法

无线传感器网络中的节点由于自身能量的消耗,及外部因素影响会导致节点出现大规模的失效,从而把无线传感器网络分割成几个独立的不能相互通信的分区。为恢复网络,重建分区之间的通信链路,提出基于三角形斯坦纳树连通恢复算法。该算法首先利用传统算法实现分区连通,然后通过构建三角形斯坦纳树以减少部署的中继节点数量。与现有的一些算法相比,该方法形成的网络拓扑不仅减少了部署中继节点的数量,能够使分区重新连通,而且能够减少网络通信的能量消耗。实验结果表明,所提方法相对于传统算法在构建网络拓扑时更加有效。     

斯坦纳树和凸多边形的WSN分区双连通恢复

针对无线传感器网络分区在恢复连通后仍然容错不足的问题,提出斯坦纳树和凸多边形的分区双连通恢复方法.首先,以距离为依据选取现有叶子节点来促使少数未连通的离散节点统一成区;然后,将分区抽象成点后枚举出所有的非退化型四边形,进而将计算得到的四边形中的两个斯坦纳点与4个顶点连接构造斯坦纳边部署中继节点,使分区实现单连通;最后,利用格雷厄姆凸壳算法选取抽象点中的凸壳顶点连接,形成凸多边形实现分区的双连通,并对第2轮连通路径上的中继节点实施休眠唤醒机制.在保证关键节点二次失效不会使网络再次瘫痪的基础上,简化网络结构并降低数据通信延迟.通过仿真,将所提出方案与利用最小斯坦纳树优化中继节点布局的分布式算法(DORMS)和1C-SpriderWeb算法进行对比,对比结果表明所提出方案可减少中继节点的部署数量,延长网络寿命.     

基于四边形斯坦纳树的无线传感器网络连通恢复

在恶劣环境下无线传感器网络的节点和通信链路常常会失效,致使网络被分割为很多分离的分区,因此通过布置尽量少的中继节点实现高健壮性的连通恢复对于维持网络的正常运作必不可少.对于一个被分割的无线传感器网络,找到相应的位置布置最少中继节点恢复连通是一个NP难题,在实际应用中只能采用启发式算法.文中提出了一种新的基于四边形斯坦纳树的算法来恢复网络连通.此算法首先探测出各分区并确定各分区的代表节点及其位置,然后寻找合适的四边形连接分割的网络分区,确定这些四边形的斯坦纳点;对无法用四边形连接的各连接部分用三角形斯坦纳树或最小生成树的方法连接;最后沿着斯坦纳树的边在相应位置布置中继节点,实现网络连通的恢复.大量的仿真实验表明文中提出的方法能够减少所需中继节点的数量,恢复后的拓扑结构中节点的连通度更高,容错性更好.     

基于斯坦纳树和泰森多边形的连通恢复算法

针对无线传感器网络容易遭受恶劣环境破坏，连通恢复后各关键节点的能量损耗远大于其他节点从而导致网络断连的问题，提出基于斯坦纳树和泰森多边形的连通恢复算法（CRAST）。首先，将被分割的节点分区抽象为离散点，枚举出离散点区域内的所有非退化四边形，再使用四边形斯坦纳树结构对这些非退化四边形部署中继节点以达到连通恢复。然后，用关键节点构建Delaunay三角网，通过Delaunay三角网构建出整个无线传感器网络的泰森多边形拓扑结构。最后，在泰森多边形所有顶点部署可移动的备用中继节点，在关键节点损坏时通过比较备用节点所占关键节点对应的所有备用节点比重选择要移动的备用节点，移动备用中继节点替换损坏的关键节点。整个算法能使传感器网络以最少的代价实现连通恢复，并且拥有较强的高效性和健壮性。     

中文微博故事线生成方法

新浪微博、腾讯微博等微博平台已经成为国内重要的网络媒体。随着海量的实时信息在微博上分享和传播,为每个用户提供更多方便,展现一目了然的实事资讯的任务已经迫在眉睫。这就需要在微博中理出重大事件的发展进程。该文中,我们将利用最小权重支配集和有向斯坦纳树在给定查询的微博数据集上生成故事线。该文的工作由三部分组成:第一部分是在Lucene检索出来的结果集上构建多视点图;其次,通过在图中寻找最小权重支配集来选出具有代表性的微博;最后,通过求解有向斯坦纳树问题来平滑地连接这些已挑选的微博,形成故事线。在实际数据集上的实验验证了该文提出系统的高效性和有效性。
     

欧氏平面快速k-瓶颈斯坦纳树近似算法

瓶颈k-Steiner树问题描述如下：给定n个点和一个正整数k,寻找一棵Steiner树用至多k个Steiner点将n个点连接起来,使得此Steiner树的最长边最短。L. Wang和D.-Z. Du证明了适用于欧几里得平面瓶颈斯坦纳树算法的近似性能比为2,并且给出了一个适用于该问题时间复杂度为(nlogn+kn)的算法,在欧几里得平面上和近似性能比为2的前提下,通过引入最大堆和斐波那契堆分别对该算法进行优化,优化后算法的时间复杂度分别达到(nlogn+klogn)和(nlogn+k),优化后的算法在现实中可以更好地应用。     

基于事件抽取的学科建设知识图谱构建与应用

学科建设是高校发展的核心, 随着高校学科建设的不断深入与强化, 学科建设信息持续增加, 且以离散的文件组织形式难以对学科建设成果进行高效的管理, 不利于后续分析与评估工作的开展. 针对此问题, 对学科建设知识图谱的构建及相关应用进行了研究. 首先通过BERT-BiLSTM-CRF模型对学科建设文本进行事件抽取, 并使用爬虫进行相关知识的补充. 然后选择属性图模型存储知识, 完成学科建设知识图谱的初步构建. 基于构建好的知识图谱, 搭建了学科建设可视化系统, 并引入最小斯坦纳树算法实现智能问答应用. 最后, 通过对学科建设事件抽取与智能问答方法进行实验分析, 验证了本文所提出方法的有效性.     

运用“斯坦纳定理”做好新形势下烟草行业宣传思想工作探析

宣传思想工作的本质是做人的思想工作,说到底是通过宣传群众、教育群众、引导群众、服务群众,把党的正确主张转变为群众的自觉行动。本文从“斯坦纳定理”中得到启发,形成倾听、表达、传递、解决四个维度的宣传思想工作管理闭环措施,进而更好的提升烟草行业文化软实力。     

Approximation Algorithm for Bottleneck Steiner Tree Problem in the Euclidean Plane

A special case of thebottleneck Steiner tree problem in the Euclidean plane was considered in this paper. The problem has applications in the design of wireless communication networks, multifacility location, VLSI routing and network routing. For the special case which requires that there should be no edge connecting any two Steiner points in the optimal solution, a 3-restricted Steiner tree can be found indicating the existence of the performance ratio √2. In this paper, the special case of the problem is proved to beNP-hard and cannot be approximated within ratio √2. First a simple polynomial time approximation algorithm with performance ratio √2 is presented. Then based on this algorithm and the existence of the 3-restricted Steiner tree, a polynomial time approximation algorithm with performance ratio—√2+∈ is proposed, for any ∈>0. Supported partially by Shandong Province Excellent Middle-Aged and Young Scientists Encouragement Fund (Grant No.03BS004) and the Ministry of Education Study Abroad Returnees Research Start-up Fund, and the National Natural Science Foundation of China (Grant No.60273032).     

On approximation algorithms for the terminal Steiner tree problem

The terminal Steiner tree problem is a special version of the Steiner tree problem, where a Steiner minimum tree has to be found in which all terminals are leaves. We prove that no polynomial time approximation algorithm for the terminal Steiner tree problem can achieve an approximation ratio less than (1−o(1))lnn unless NP has slightly superpolynomial time algorithms. Moreover, we present a polynomial time approximation algorithm for the metric version of this problem with a performance ratio of 2ρ, where ρ denotes the best known approximation ratio for the Steiner tree problem. This improves the previously best known approximation ratio for the metric terminal Steiner tree problem of ρ+2.     

Steiner Tree问题的研究进展

Steiner树问题是经典的NP难解问题,在计算机网络布局、电路设计以及生物网络等领域都有很多应用。随着参数计算理论的发展,已经证明了无向图和有向图中的Steiner树问题都是固定参数可解的(FPT)。介绍了无向图和有向图中Steiner树问题的近似算法和参数算法,分析了一些特殊Steiner树问题的研究现状,还讨论了顶点加权Steiner树问题的研究进展。最后,提出了该问题的进一步研究方向。     

Ad hoc网络时延受限的Steiner树启发式算法

针对Ad hoc网络时延受限的Steiner树问题,设计一个分布式的快速启发式算法DCST,该算法通过对网络中节点进行标号,并根据标号修改节点间的关联关系,建立一棵时延受限的Steiner树。在网络节点保持时间同步的前提下,算法的时间复杂度为O(n)。与现有经典的Steiner树算法相比,该算法具有明显优势。     

一类扩展的Steiner树优化问题及其应用

本文提出了一个计算机网络通信和分布式系统中的一类扩展的Ｓｔｅｉｎｅｒ树问题．对此问题设计了两个求其最优解的算法．这两个算法的时间复杂性分别是Ｏ（３（ｋ－１）·ｎ＋２（ｋ－１）·ｎ２）和Ｏ（２（ｎ－ｋ）·ｎ２）．其中，ｋ是一棵Ｓｔｅｉｎｅｒ树需支撑的给定顶点的个数．     

基于蚁群算法的QoS多播路由优化策略

对QoS多播路由和约束最小Steiner多播树进行了分析,提出了基于蚁群算法搜索约束最小Steiner多播树的ACMC算法,并与DDMC算法进行了实验比较.结果表明,在同样环境和多播组规模的条件下,ACMC算法花费的网络代价小于DDMC算法,从而验证了ACMC算法的有效性和可行性.     

Two new criteria for finding Steiner hulls in Steiner tree problems

The Steiner tree problem considered in this paper is that of finding a network of minimum length connecting a given setK of terminals in a regionR of the Euclidean plane. ASteiner hull forK inR is any subregion ofR known to contain a Steiner tree forK inR. Two new criteria are given for finding Steiner hulls—one for the Steiner tree problem on plane graphs and one for the rectilinear Steiner tree problem—which strengthen known polynomial-time methods of finding Steiner hulls.This research was supported by the Air Force Office of Scientific Research under Grant AFOSR-84-0140. Reproduction in whole or part is permitted for any purpose of the United States Government.     

On the terminal Steiner tree problem

We investigate a practical variant of the well-known graph Steiner tree problem. In this variant, every target vertex is required to be a leaf vertex in the solution Steiner tree. We present hardness results for this variant as well as a polynomial time approximation algorithm with performance ratio ρ+2, where ρ is the best-known approximation ratio for the graph Steiner tree problem.     

物流网络中节点带权的Steiner最小树的参数算法

通过优化物流的运输网络,可以有效地降低物流成本。集中配送的物流网络优化问题可以转换成求解节点带权的Steiner最小树问题,这是一个NP-hard问题。运用参数理论,提出一种新的启发式解决算法P-NSMT。算法的思想是：首先尽可能只利用终端节点构造一棵连通的最小生成树,然后逐步向树中添加能减少生成树总权值的Steiner节点,最终生成一棵节点总数不超过参数k的Steiner最小树。实验表明,与同类型其他算法相比,P-NSMT算法具有更好的准确性和时间效率,特别适应于网络规模大、终端配送节点数目较少的物流网络。     

A note on the terminal Steiner tree problem

In 2002, Lin and Xue [Inform. Process. Lett. 84 (2002) 103-107] introduced a variant of the graph Steiner tree problem, in which each terminal vertex is required to be a leaf in the solution Steiner tree. They presented a ρ+2 approximation algorithm, where ρ is the approximation ratio of the best known efficient algorithm for the regular graph Steiner tree problem. In this note, we derive a simplified algorithm with an improved approximation ratio of 2ρ (currently ρ≈1.550, see [SODA 2000, 2000, pp. 770-790]).     

新的基于MPH的时延约束Steiner树算法

为了在时延约束条件下进一步优化多播树代价并降低算法的复杂度,研究了时延受限的Steiner树问题。在DCMPH算法的基础上,通过改进节点的搜索路径,提出了一种新的基于MPH的时延约束Steiner树算法。该算法中每个目的节点通过最小代价路径加入当前多播树;若时延不满足要求,则通过合并最小时延树进而产生一个满足时延约束的最小代价多播树。仿真实验表明,新算法在性能、空间复杂度方面均优于DCMPH算法。