紫外光自組織網絡理論 柯熙政 9787030313225 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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柯熙政 著

圖書標籤:

• 紫外光通信
• 自組織網絡
• 無綫通信
• 網絡協議
• 信息技術
• 柯熙政
• 高等教育
• 通信工程
• 光通信
• 網絡安全

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030313225

商品編碼：29691223971

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：紫外光自組織網絡理論

定價：70.00元

作者：柯熙政

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787030313225

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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內容提要

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　　無綫激光通信融閤瞭光縴通信與微波通信的優點，但是激光的直綫傳輸限製瞭無綫激光通信的應用範圍。紫外光非直視傳輸彌補瞭無綫激光通信的不足，可以采用自組織網絡擴大其覆蓋範圍，因而具有潛在的應用前景。《紫外光自組織網絡理論》詳細分析瞭紫外光自組織網絡的信道特性，對紫外光通信覆蓋範圍進行瞭分析計算。在分析經典通信協議的基礎上，對MAC層協議及其公平性、路由協議等進行瞭討論，構建瞭適用於紫外光非直視通信的基本構架。對書中提齣的通信協議進行瞭詳細分析，書末給齣瞭計算機仿真的關鍵程序，以便讀者學習和理解。
　　《紫外光自組織網絡理論》可作為高等院校通信、網絡等相關專業的高年級本科生、研究生的教學用書，也可作為研究人員和工程技術人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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　　柯熙政，教授，博士生導師。1962年生，1996年在中國科學院獲得理學博士學位，1997-2002年在西安電子科技大學、第二炮兵工程學院從事博士後研究工作。現為西安理工大學“通信與信息係統”學科帶頭人。
　　柯熙政教授主要從事無綫激光通信與組閤導航領域的研究工作，先後主持和參加國傢高技術發展計劃、軍隊重大預演演示驗證項目、國防重點實驗室重點基金、國傢自然科學基金等數十項科研項目，SCI和EI收錄論文近百篇，齣版學術著作三部。
　　柯熙政教授曾獲得軍隊科技進步一等奬、中國科學院研究生院長奬學金、中國科學院“盈科”青年學者奬及多項陝西省科技類奬。

文摘

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序言

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紫外光自組織網絡理論 作者： 柯熙政 齣版社： 科學齣版社 ISBN： 9787030313225 內容概要： 本書深入探討瞭紫外光自組織網絡（UV-SONet）這一前沿理論。作者柯熙政先生基於長期的研究和實踐，係統性地闡述瞭UV-SONet的生成機製、核心原理、網絡拓撲特性、信息傳播模式、以及在各類應用場景下的潛力。全書旨在為讀者構建一個關於UV-SONet的全麵、深入且嚴謹的認知框架，無論是在理論研究還是工程實踐領域，都能提供有力的理論支撐和指導。 第一章 導論：自組織網絡的時代背景與紫外光視角 本章首先勾勒瞭信息技術飛速發展下，對新型、高效、自主網絡架構的需求日益增長的宏觀背景。傳統中心化或靜態配置的網絡麵臨著伸縮性差、魯棒性弱、部署成本高等瓶頸。在此背景下，自組織網絡（Self-Organizing Network, SONet）的概念應運而生，它強調網絡節點的自主決策、協同優化以及動態適應能力。 隨後，本章聚焦於“紫外光”這一獨特的視角。紫外光，作為電磁波譜中的一個特殊頻段，其高能量、短波長等特性在信息傳輸和感知方麵具有潛在優勢。作者引入紫外光概念，並非僅僅將其視為一種傳輸介質，而是將其理解為一種能夠催生或影響網絡自組織過程的“催化劑”或“驅動力”。它可能體現在紫外光的物理特性對節點間通信、感知、甚至節點自身狀態的影響，從而引導網絡朝著更加優化、自主的狀態演進。本章旨在激發讀者對“紫外光”與“自組織”之間耦閤關係的初步思考，為後續深入的理論探討奠定基礎。 第二章 紫外光自組織網絡的理論基石：多智能體協同與湧現行為 自組織網絡的實現離不開對“多智能體係統”理論的深刻理解。本章詳細闡述瞭UV-SONet中各節點如何被視為具備一定智能和決策能力的“智能體”。這些智能體之間通過局部信息交互，遵循預設的規則或算法，實現全局網絡性能的提升。 2.1 多智能體交互模型： 感知與信息獲取： 智能體如何感知自身狀態、周圍環境以及鄰居節點的信息。特彆地，強調瞭紫外光的探測能力可能為智能體提供獨特的環境感知維度。 決策機製： 基於感知信息，智能體如何做齣局部決策。這可能涉及學習算法（如強化學習）、博弈論模型、或者啓發式規則。 交互協議： 智能體之間進行信息交換和協同的通信協議。強調這些協議的設計需要支持信息的高效傳遞和處理，並可能受到紫外光傳輸特性的影響。 2.2 湧現行為的原理： 湧現行為是自組織網絡的精髓所在。本章深入剖析瞭UV-SONet中，由大量個體智能體的簡單局部交互如何“湧現”齣復雜的全局行為，例如網絡拓撲的自適應形成、流量的自平衡分配、故障的自愈閤能力等。 自發性與無中心化： 強調湧現行為的産生並非源於一個中心控製器的指令，而是智能體自主行為的自然結果。 全局性能的宏觀錶現： 探討如何從微觀的智能體行為推導齣宏觀的網絡性能指標，以及如何通過調整微觀規則來影響宏觀湧現。 紫外光在湧現中的作用： 進一步探討紫外光作為一種潛在的感知或通信媒介，如何影響智能體的決策，進而引導特定的湧現行為。例如，紫外光強度的變化可能觸發節點間的聚集或疏散，形成自組織的連通性。 第三章 紫外光在網絡拓撲生成中的作用 網絡拓撲是網絡結構的基礎，其優化程度直接影響著網絡的性能。本章著重研究紫外光如何影響UV-SONet的拓撲生成過程。 3.1 基於紫外光感知的節點部署與連接： 環境紫外光分布模型： 討論不同場景下紫外光的空間分布特性，例如與太陽輻射、人造光源、以及特定物質的反射吸收等因素的關係。 節點選址與密度控製： 智能體根據感知到的紫外光強度、角度等信息，自主選擇部署位置，以最大化通信覆蓋、能量收集或信息感知效率。例如，在紫外光強烈的區域，可能部署更多的傳感器節點。 自適應連接策略： 節點根據鄰居節點的紫外光信號強度、方嚮性等信息，動態調整其通信連接。高紫外光信號可能意味著更強的通信鏈路，也可能指示著潛在的乾擾。 3.2 動態拓撲演化與重構： 紫外光誘導的拓撲變化： 探討紫外光的變化（如日夜交替、陰晴雨雪）如何驅動網絡拓撲的實時調整。例如，在特定紫外光條件下，可能激活某些備份鏈路，或者解散冗餘的連接。 能量與信息協同優化： 考慮節點可能同時利用紫外光進行能量收集（如紫外光能電池）和信息通信。拓撲的生成需要在通信容量和能量約束之間進行權衡，紫外光的光能轉換效率在此過程中扮演重要角色。 魯棒性與連通性保障： 通過動態調整拓撲，UV-SONet能夠更好地應對節點故障、環境變化等挑戰，保持網絡的整體連通性。 第四章 UV-SONet中的信息傳播與路由機製 信息在網絡中的高效、可靠傳輸是網絡的生命綫。本章深入探討UV-SONet特有的信息傳播和路由機製。 4.1 紫外光輔助的物理層通信模型： 紫外光作為信道的特性： 分析紫外光作為通信媒介的優勢與劣勢，如高帶寬潛力、方嚮性、以及受障礙物和大氣吸收的影響。 信道建模： 建立考慮紫外光特性的信道模型，包括衰減、散射、以及可能存在的非綫性效應。 調製與編碼方案： 針對紫外光信道的特點，設計高效的調製解調和編碼策略，以提升信息傳輸的可靠性和速率。 4.2 自組織的路由策略： 基於紫外光強度和方嚮的路由： 智能體可以根據接收到的紫外光信號強度和方嚮信息，選擇下一跳節點。例如，優先選擇紫外光信號更強、方嚮更集中的節點，以建立更穩定的通信鏈路。 能量感知路由： 結閤紫外光能量收集能力，路由算法需要權衡鏈路質量、能量消耗以及剩餘能量，選擇最優的路徑。 擁塞避免與負載均衡： 通過智能體間的協同，動態調整路由，避免網絡擁塞，實現信息的均衡分布。 拓撲變化的適應性路由： 當網絡拓撲因環境變化或節點行為而發生改變時，路由機製能夠快速響應，重新規劃路徑。 第五章 紫外光自組織網絡的性能分析與評估 本章緻力於為UV-SONet提供一套科學的性能分析與評估框架。 5.1 關鍵性能指標定義： 連通性與覆蓋率： 評估網絡在不同紫外光條件下的連通性和地理覆蓋範圍。 信息傳輸速率與時延： 分析紫外光信道的帶寬限製以及路由效率對信息傳輸速率和端到端時延的影響。 能量效率： 評估網絡整體的能量消耗，以及通過紫外光能量收集所帶來的節能效益。 魯棒性與可靠性： 衡量網絡在節點故障、鏈路中斷等情況下的抵抗能力。 可伸縮性： 分析網絡在節點數量增加時，性能下降的程度。 5.2 仿真與建模方法： 仿真平颱的選擇與構建： 介紹用於UV-SONet仿真的常用工具和平颱，以及如何構建符閤實際場景的仿真環境。 數學建模與理論分析： 運用概率論、排隊論、控製論等數學工具，對UV-SONet的性能進行理論分析，推導性能界限。 實驗驗證： 討論在實際環境中進行原型係統測試和實驗驗證的必要性與方法。 第六章 紫外光自組織網絡的潛在應用領域 本章將視野拓展至UV-SONet的實際應用，展示其在不同領域的廣闊前景。 6.1 智慧農業與環境監測： 區域性環境參數監測： 利用UV-SONet部署傳感器網絡，實時監測土壤濕度、溫度、光照（包括紫外光強度）、空氣質量等參數，為精準農業提供數據支持。 病蟲害預警與傳播路徑分析： 紫外光的變化可能與某些病蟲害的活動周期相關，UV-SONet可用於構建預警係統。 自然災害監測： 在特定區域部署UV-SONet，監測地震、洪澇、火災等可能伴隨特定紫外光信號的事件。 6.2 智能交通與城市管理： 車輛通信與協同駕駛： 紫外光在一定範圍內可以提供低功耗、定嚮的通信，支持車輛間的安全通信和協同決策。 基礎設施健康監測： 在橋梁、道路等關鍵基礎設施上部署UV-SONet，實時監測結構健康狀況，通過紫外光信號的變化預警潛在風險。 城市光汙染與環境評估： 利用UV-SONet監測城市夜間人造紫外光輻射，評估其對生態環境的影響。 6.3 空間探索與極端環境部署： 行星錶麵探測網絡： 在缺乏通信基礎設施的行星錶麵，UV-SONet可以構建自主通信網絡，支持探測器之間的數據傳輸。紫外光在特定行星大氣中的傳播特性可能適用於此類場景。 深海探測與水下通信： 雖然紫外光在水中衰減較快，但經過特殊設計和優化，特定波段的紫外光通信或基於紫外光感知的自組織可能在某些水下應用中找到契機。 災難救援與應急通信： 在通信基礎設施損毀的災難區域，UV-SONet能夠快速部署，形成臨時通信網絡，支持救援行動。 第七章 未來展望與挑戰 本章對UV-SONet的未來發展方嚮進行展望，並指齣當前麵臨的主要挑戰。 7.1 未來研究方嚮： 更精細化的紫外光與網絡交互模型： 深入研究紫外光與節點行為、通信物理層的復雜耦閤關係。 跨域協同與異構網絡融閤： 將UV-SONet與其他類型的網絡（如無綫傳感器網絡、5G/6G網絡）進行融閤，實現更強大的功能。 人工智能與UV-SONet的深度結閤： 利用深度學習、聯邦學習等AI技術，進一步提升UV-SONet的智能化和自適應能力。 安全性與隱私保護： 針對UV-SONet的特點，研究有效的安全防護和隱私保護機製。 7.2 麵臨的挑戰： 紫外光通信的物理限製： 如傳輸距離、受天氣和環境影響等問題，需要技術突破。 能源約束與功耗優化： 如何在保證性能的同時，最大化紫外光能量收集效率，降低網絡功耗。 標準化與互操作性： 缺乏統一的標準，阻礙瞭UV-SONet的大規模推廣和應用。 實際部署與成本效益： 如何將理論研究轉化為實際可行的部署方案，並具備經濟競爭力。 結論： 《紫外光自組織網絡理論》一書，通過對紫外光與自組織網絡之間深刻的內在聯係進行係統性、前瞻性的研究，為讀者提供瞭一個全新的視角來理解和構建未來的智能網絡。本書不僅涵蓋瞭UV-SONet的核心理論、關鍵技術，還對其在多元化應用場景下的潛力進行瞭深入探討，為該領域的研究者、工程師和決策者提供瞭寶貴的參考。隨著技術的不斷發展，UV-SONet有望成為構建更加高效、智能、彈性的下一代信息基礎設施的重要組成部分。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀的整體感受來看，這本書給我的“使用壽命”預期非常長。它不是那種讀完一遍就束之高閣的參考書，更像是需要定期“迴訪”的工具書和思維催化劑。很多首次閱讀時覺得過於深奧的推導和討論，隨著我在其他相關領域知識的補充，再次翻閱時，會有新的理解和更深層次的共鳴。尤其是那些引用自跨領域文獻的交叉論證部分，初看時可能隻是一個晦澀的腳注，但隨著自身閱曆的增長，會逐漸領悟到作者在此處埋下的深刻的關聯性思考。這本書的價值，似乎是隨著讀者的知識積纍而不斷被“激活”的，它要求讀者具備一定的背景知識基礎，但迴報是遠超投入的時間成本。我可以預見，在未來幾年的研究生涯中，我還會無數次地將它從書架上取下，尋找那份最初的理論啓迪和嚴謹的邏輯慰藉。

評分☆☆☆☆☆

翻閱這本書的過程，與其說是閱讀，不如說是一次嚴密的邏輯推理之旅。作者的敘事節奏把握得極其精妙，他似乎深諳讀者從宏觀概念到微觀細節的認知習慣。開篇部分，對於核心概念的界定和背景的鋪陳，沒有絲毫的含糊其辭，直接將讀者帶入瞭研究的深水區，但同時，每一個定義和假設的提齣，後麵都緊跟著嚴謹的理論支撐或者曆史沿革的簡要迴顧，保證瞭讀者在深入之前，對“為什麼是這樣”有一個清晰的認識。最讓我稱道的是，作者在處理復雜數學模型推導時所展現齣的清晰度。通常這類書籍的推導過程會變得晦澀難懂，但我發現，這本書中引入瞭大量的中間步驟解釋，並且對於關鍵變量的物理或網絡意義，總是會穿插進行點撥，這極大地降低瞭理解門檻。這種行文風格，讓人感覺作者不是高高在上地宣講，而是像一位經驗豐富的導師，耐心地引導你一步步拆解難題，最終豁然開朗。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論體係的構建上，展現齣瞭一種令人敬佩的宏大視野和嚴謹的模塊化設計。它似乎不僅僅是在闡述一個單一的網絡現象，而是在構建一個關於“自組織”在特定光電環境下的普適性框架。我注意到作者在章節布局上，非常注重不同理論模塊之間的邏輯遞進關係。例如，在建立基礎模型之後，作者沒有急於展示應用，而是先用一個完整的小節來論證該模型在不同邊界條件下的魯棒性與收斂性。這種對基礎穩健性的強調，為後續章節中引入的非綫性乾擾和動態演化分析，打下瞭極其牢固的地基。更讓我感到驚喜的是，它似乎突破瞭傳統網絡理論的窠臼，將一些跨學科的思維方式巧妙地融入瞭進來，讓整個理論體係顯得既有深度，又充滿瞭創新的活力。讀完某幾個核心章節後，我能清晰地感受到，作者試圖建立的，是一個可以被檢驗、可以被延展的理論工具箱，而非僅僅是一堆描述性的文字。

評分☆☆☆☆☆

這套書的裝幀設計，從拿到手的第一刻起，就給我留下瞭非常深刻的印象。那種略帶粗糲感的封麵材質，配上書名和作者信息那沉穩的排版，簡直就是理工科專業書籍裏的“藝術品”。我尤其欣賞齣版社在色彩選擇上的剋製，沒有花哨的圖案，全憑字體和留白的張力來傳達內容的分量感。書脊的寬度也恰到好處，無論是放在書架上還是隨手翻閱，都有一種堅實的質感，讓人感覺裏麵承載的知識是經過精心打磨的。內頁的紙張選擇也非常考究，雖然是涉及復雜理論的專業書籍，但紙張的白度適中，不刺眼，即便是長時間麵對密集的公式和圖錶，眼睛的疲勞感也明顯減輕瞭許多。裝訂工藝的處理也體現瞭專業水準，書頁翻動起來非常順滑，沒有那種新書特有的僵硬感，這對於需要頻繁查閱和標記重點的學習者來說，無疑是一個巨大的加分項。整體來看，這本實體書本身，就是對“理論”二字最好的物理詮釋——嚴謹、內斂、經得起推敲。

評分☆☆☆☆☆

我個人在使用這本書進行自我學習和研究輔助時，發現它在提供“前沿視野”方麵做得尤為齣色。很多同類書籍的理論框架相對固定，停留在經典理論的再現，但這本書中，作者顯然融入瞭大量的最新研究動態和未解決的前沿問題。在介紹完某個經典模型後，總能看到一小段“未來展望”或者“當前挑戰”的討論，這些討論點到為止，精準地指齣瞭該理論在當前技術發展中可能遇到的瓶頸，以及未來研究者應該關注的方嚮。這對於我這種需要緊跟領域發展脈搏的讀者來說，簡直是如獲至寶。它不僅教會瞭我“如何思考”，更重要的是，它激發瞭我去思考“下一步該往哪裏想”。這種帶有強烈指嚮性的引導，讓閱讀體驗從被動的知識接收，轉變為主動的學術探索。