Крупномасштабная энергоэффективная маршрутизация сенсорной сети с использованием квантового процессора

Summary

В этом исследовании представлен метод использования квантового процессора для вычисления маршрутов для различных динамик трафика, которые превосходят классические методы в литературе для максимизации времени жизни сети.

Abstract

Метод энергосбережения сенсорной сети, представляющий собой гибрид использования классического компьютера и квантового процессора, доказал свою эффективность лучше, чем эвристический алгоритм с использованием классического компьютера. В данной работе представлен и обоснован технический контекст значимости метода. Затем экспериментальные этапы демонстрируются в рабочей последовательности с иллюстрациями, если это необходимо. Метод был проверен положительными результатами на случайно сгенерированном выборочном наборе сетевых топологий. Успешные экспериментальные результаты этого метода обеспечили лучший подход к задачам максимизации времени жизни сенсорной сети и продемонстрировали, что современный квантовый процессор способен решать большие практические инженерные задачи с достоинствами, которые перекрывают существующие в литературе методы. Другими словами, квантовое преимущество может быть использовано наилучшими усилиями. Он вышел за рамки проверки концепции и перешел от доказательства осуществимости.

Introduction

Энергосбережение в сенсорных сетях было очень важным вопросом при проектировании¹. Классические методы обычно решают проблему с помощью специального подхода 2,3,4,5,6. Тем не менее, эти методы имитируют сенсорные узлы как индивидуально управляемые интеллектуальные активы, которые также могут сотрудничать, чтобы служить интересам как отдельного человека, так и общества. Из-за изменчивой среды, в которой работают датчики, в некоторых работах вводятся случайные алгоритмы для того, чтобы....

Protocol

1. Настройка Dwave Ocean Environment

1. Скачать и установить ocean tools можно по ссылке: https://docs.ocean.dwavesys.com/en/stable/overview/install.html
   1. В терминале введите python -m venv ocean.
   2. На терминале введите . ocean/bin/activate, как показано на рисунке 1.
   3. В терминале введите git clone https://github.com/dwavesystems/dwave-ocean-sdk.git
      Затем введите cd dwave-ocean-sdk, как показано на рисунке 2.
      Затем введите python setup.py установить

....

Results

Результаты одного прогонного образца приведены в таблицах 2, 3 и 4. Подробные наборы данных для трех пакетов данных доступны в папке Дополнительные данные 1 .

.......

Набор данных 1
198 узлов в круговой области радиусом 50м	Гибридный квантовый алгоритм	Алгоритм Advanced_Leach

Discussion

Современный коммерческий квантовый процессор может быть использован в вычислительных задачах любой топологии сети¹. Применение квантовых процессоров не ограничено количеством физических кбит, которые может реализовать любой из квантовых процессоров.

При проектировании продления срока службы сенсорной сети результаты показывают прогресс в методе достижения еще более длительного срока службы сети за счет использования квантового процессора. Полученные результаты свидетел.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Dell Ноутбук	Dell	N/A
Ubuntu 18.04.6 LTS	Canonical Ltd	18.04.6 LTS
Python 3.8	Python Software Foundation	3.8.0
Dwave QPU	Dwave	https://docs.ocean.dwavesys.com/en/stable/overview/install.html