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在过去的几年中,P2P网络(Peer-to-Peer Networks)发展迅速,应用范围也越来越广泛。P2P在商业上的应用主要有文件共享、边界服务、分布式计算,其中文件共享是目前最重要的一个应用。如何实现资源的定位是文件共享的关键问题。以Gnutella为代表的无结构P2P系统采用泛洪机制搜索资源,这种机制的最大问题是导致冗余消息的产生,节点将查询消息向其所有邻居节点转发,从而造成查询消息被迅速复制,网络负载过重,搜索效率降低。
蚁群算法是一种新型的启发式算法,具有自适应性、鲁棒性及并行性等许多特点,广泛适用于各种静态和动态的组合优化问题中,具有潜在的应用前景,但是蚁群算法也存在不少缺陷,本文采用一种新的蚁群改进算法--广义蚁群算法作为理论基础。广义蚁群算法与传统蚁群算法相比,不再采用各种参数,而是用函数表示信息素更新和蚂蚁转移策略。使得广义蚁群算法在实际应用中更为灵活。
本文的目的是提出一种基于广义蚁群算法的P2P网络搜索算法,保证搜索质量的同时减少网络中的消息量。此算法在信息素更新策略中采用全局更新函数和挥发概率函数,在蚂蚁转移策略中同样采用函数形式,减少参数的使用,由此减少由参数不确定带来的算法性能不稳定问题。另外根据蚂蚁觅食行为的特性,通过蚂蚁释放信息素的正反馈机制和查询关键字之间的匹配程度共同来指导搜索前进的方向,从而利用历史搜索信息,尽可能的提高搜索效率,减少网络中的信息量。通过仿真实验验证了采用新的信息素更新策略和转移策略后的广义蚁群算法的收敛性能,表明基于广义蚁群算法的P2P搜索算法能有效提高搜索效率,减少网络中的消息量。