信息素定义
落叶松鞘蛾性信息素应用技术规程
华北落叶松鞘蛾性信息素应用技术规程1范围本标准规定了华北落叶松鞘蛾性信息素应用的术语和定义、材料准备、诱捕器设置及技术要求。
本标准适用于山西省境内华北落叶松鞘蛾性信息素应用。
2术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
2.1华北落叶松鞘蛾鳞翅目，鞘蛾科昆虫，幼虫取食落叶松叶肉，大发生时针叶被蚕食，落叶松林一片枯黄，严重影响落叶松生长和种实产量，为危害华北落叶松的重要食叶害虫之一。
2.2昆虫性信息素由昆虫某一性别个体分泌于体外，能被同种异性个体所接受，并引起异性个体产生一定的行为和生理反应（如觅偶、定向求偶和交配等）的微量化学物质。
2.3监测适时调查了解一定区域、一定时间内，林业有害生物的发生发展动态，包括种类、种群数量、分布区域和发生危害以及成灾情况，为趋势预报提供基础数据的生产活动。
3材料准备3.1诱芯诱芯为橡胶材质、诱芯的主要化学成分：Z5-10：OH[顺-5-癸烯醇]、剂量100ug/诱芯。
3.2诱捕器一种非粘胶聚乙烯圆筒型诱捕器，样式及组装方法见下图。
3.3辅助材料12～14#铁丝、直径2cm左右的脱脂棉球和80%敌敌畏乳油原液。
4诱捕器设置4.1设置时间根据各地华北落叶松鞘蛾羽化期而定，宜在华北落叶松鞘蛾羽化前2～5d内设置，直到羽化结束后连续3d没有诱捕到华北落叶松鞘蛾为止，可参考附录A。
4.2地点选择4.2.1用于监测时诱捕点应选择林缘、林间空地及郁闭度小的林分，最适宜的树龄范围15～35年生的落叶松林。
优先选择人工林和纯林、其次是次生林、原始林。
实施地点应尽量选择在远离公路和灯源、人为干扰少、林相典型且行走方便的林地。
4.2.2监测时地势相对平坦、分布面积大的林地，宜在距林缘20m的林地内或在林内中间的空地处设立诱捕点；地势复杂、坡度大的林地，宜在山上坡相对位置较高处设立诱捕点。
4.2.3防治时按(20～50)m×(20～50)m范围设置一个诱捕器。
4.2.4诱捕点可用GPS定位。
昆虫通讯
雄峰和蜂子信息素: • 雄峰信息素：路标和导航作用,引诱雌蜂或蜂 王交配. • 蜂子信息素：使工蜂便于识别蜂的三类幼虫.
优点：传送距离远、特异性高、隐蔽性好。
该通讯方式在昆虫的生殖、觅食、追 踪、聚集、报警、调整种群密度等方 面起着重要作用。
囊虫
声通讯
定义： 以音频信号作为媒介的通讯方式。主要指昆 虫的振翅声音。 具体： 侦察蜂引导蜂群飞向新巢； 舞蹈时该声音持续的时间与蜜源距离有关； 其强度及停顿的延续时间又与蜜的质量及数 量有关； 其感受器官是毛感觉器官.
飞蛾扑火 飞行路线
㈡ “闪光语言”
闪烁的荧光 求偶信息
雄性荧火虫利用 “灯光”在寻找配 偶 雌性荧火虫由于无 翅不能飞翔
黑光灯（blaek light lamp） 利用昆虫的向光性---------------诱虫作用
诱虫原理：
黑光灯可发射365 nm左右的紫外线光 而昆虫的复眼对波长365 nm的紫外线辐射 非常敏感。
行为通讯
以行为作为媒介的通讯方式
蜜蜂的舞蹈
A 圆圈舞，表示蜜源离巢较近 B 8 字舞，表示蜜源离巢较远
C 朝左边摇摆身体
蜜源在朝太阳的左边方向
D 朝右边摇摆身体
蜜源在朝太阳的右边方向
蜜蜂跑动飞舞还有两种作用:
一种是警报舞,作"Z"形奔跑,腹部剧烈左右震 动. 另一种是呼呼舞,分蜂时, 振翅发出呼呼声,并 震动腹部及作"之"字形跑动,促使蜂群飞向新 巢.
蜂巢型建筑
蜂巢
建筑
小结
通讯行为在昆虫界普遍存在。 以社会性昆虫较为明显。研究 昆虫行为并把它用在人类生活 中尤为重要。自然界的智慧是 无穷的，需要我们去探所发现
基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制
doi:10.3969/j.issn.1003-3114.2023.06.015引用格式:彭牧尧,魏建军,王乾舟,等.基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制[J].无线电通信技术,2023,49(6): 1095-1103.[PENG Muyao,WEI Jianjun,WANG Qianzhou,et al.Caching Mechanism Based on Max-Min Ant System in Delay Tolerant Network[J].Radio Communications Technology,2023,49(6):1095-1103.]基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制彭牧尧1,魏建军1,王乾舟2,王㊀琨3(1.西安电子科技大学通信工程学院,陕西西安710071;2.西安电子科技大学杭州研究院,浙江杭州311231;3.西安电子科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安710071)摘㊀要:容迟网络(Delay Tolerant Network,DTN)是指节点资源紧张㊁网络延迟较大或链接频繁中断的网络结构㊂为保障消息到达率,DTN采用了缓存机制,导致网络开销大幅提升㊂为了在提升消息到达率的同时降低网络开销,通过考虑消息类别,将蚁群算法引入容迟网络缓存机制中,提出了基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制㊂在该机制中,节点致力于维护消息的信息素浓度,依据消息的类别及自身属性得到消息的丢弃权重,进而实现容迟网络的消息丢弃㊂实验结果表明,与基于传统蚁群算法的容迟网络缓存机制相比,所提的容迟网络缓存机制提高了7.7%的消息到达率并降低了5.4%的网络开销㊂关键词:容迟网络;缓存机制;最大最小蚂蚁系统;消息类别;信息素浓度中图分类号:TN391㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1003-3114(2023)06-1095-09Caching Mechanism Based on Max-Min Ant System inDelay Tolerant NetworkPENG Muyao1,WEI Jianjun1,WANG Qianzhou2,WANG Kun3(1.School of Telecommunication Engineering,Xidian University,Xi an710071,China;2.Hangzhou Institute of Technology,Xidian University,Hangzhou311231,China;3.School of Computer Science and Technology,Xidian University,Xi an710071,China) Abstract:Delay Tolerant Network(DTN)indicates a network structure where node resources are scarce,network latency is high, or links are frequently interrupted.To guarantee message delivery,DTN employs a caching mechanism which leads to an extra increase of network overhead.To improve message delivery rate and reduce network overhead,this paper considers message categories,and utili-zes an ant colony algorithm to improve DTN caching mechanism.The proposed DTN caching mechanism is termed as maximum mini-mum ant system.In this mechanism,nodes focus on maintaining the pheromone concentration of the message.Specifically,nodes deter-mine the discarding weight of message based on its category and own attributes to discard messages in the DTN.Experimental results demonstrate that compared with the DTN caching mechanism based on traditional ant colony algorithms,the proposed DTN caching mechanism increases the message delivery rate by7.7%and reduces network overhead by5.4%.Keywords:DTN;caching mechanism;max-min ant system;message category;pheromone concentration收稿日期:2023-07-12基金项目:国家自然科学基金联合基金重点项目(U21A20446)Foundation Item:Joint Funds of the National Natural Science Foundation of China(U21A20446)0㊀引言难以估计的链接范围与成本巨大的硬件覆盖导致了容迟网络(Delay Tolerant Network,DTN)的出现㊂容迟网络具有网络资源有限㊁难以维持端到端的长时间稳定链接以及网络拓扑动态变化的特征,广泛存在于智慧城市网络[1]㊁深空通信网络[2-4]和野生动物追踪网络[5]等实际应用中㊂容迟网络的特性使得在该网络中信息的传递难以依赖传统的TCP/IP协议㊂为了进行消息的传递与交互,容迟网络通过 存储-携带-转发 的方式,在存储待传递消息的节点与目的节点相遇时进行消息传递㊂这种消息传递方式需要节点进行消息存储,从而导致网络中存在同一消息的多个副本,消息副本的增多将导致网络开销的增长,需设计合理的缓存管理方法,以进行消息副本的存储丢弃管理㊂本文考虑信息的不同类别,提出了一种基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制(Cache Man-agement Strategy Based on Max-Min Ant Colony Sys-tem in Delay Tolerant Network)㊂基于消息的转发次数㊁消息大小与剩余生存时间等自身特征,定义不同类别信息的信息素浓度表达式㊂当节点缓存已满且有新的消息进入时,根据信息素浓度计算丢弃权重,并丢弃权重最小的消息㊂本算法考虑了消息自身的特征,并结合历史信息实现容迟网络中的缓存管理㊂1㊀相关工作1.1㊀容迟网络缓存机制近年来,国内外有许多针对容迟网络缓存机制的研究㊂文献[6-7]阐述了现有的国内外容迟网络缓存机制,其中常用且具有代表性的机制包括:①先进先出(First In First Out,FIFO)或丢弃最先进入缓存中的消息(Drop Front,DF)算法㊂如果节点缓存已满且有新的消息到达,DF算法将丢弃最先进入缓存的消息㊂②随机丢弃(Drop Random,DR)算法㊂如果节点缓存已满且有新的消息到达,DR算法将随机丢弃缓存中的消息㊂③丢弃最少生存时间消息(Drop Oldest,DO)算法㊂如果节点缓存已满且有新的消息到达,DO算法将丢弃缓存中剩余生存时间最小的消息㊂对比以上的容迟网络缓存机制,DF和DO具有最好的效果,并且这两种容迟网络缓存机制被广泛应用于容迟网络中㊂国内,崔苑茹等人[8]提出基于校园机会网络的协作小组缓存调度策略,结合校园协作学习背景,有效降低了消息的冗余程度并减少了由于缓存空间不足而出现的消息传输失败等问题㊂通过实验表明,该算法具有较优的网络指标㊂郑啸等人[9]提出了一个新的度量节点在协作缓存中重要程度的指标,即节点重要度㊂基于此指标,利用贪心算法选择初始缓存节点㊂同时,利用缓存节点相遇的机会,进行缓存数据的主动再分配,并且通过实验验证了提出的缓存协议能够有效提高数据访问效率㊂Zhang等人[10]基于分布式存储的思想提出了一种容迟网络缓存机制,当节点存在缓存压力时,将利用其可通信节点来存放接收的消息,仿真证明该算法可以有效增加消息到达率和缓存利用率㊂国外,基于广义概率转发模型和拥塞指标, Goudar等人[11]通过预测网络中的拥塞点,自适应地调整节点的消息复制率,减少了不必要的缓存,防止数据包丢失;通过显示的数学公式对相遇概率㊁传递概率等进行了表述㊂N n u等人[12]提出了一种名为 MaxDelivery 的方法,该方法有效释放了节点中的缓存,但是该方法引入了ACK确认机制,将导致网络中产生额外的ACK消息,使得网络开销增加㊂以上两种方法为了获得网络中更加多样化信息用于决策消息的丢弃,需要节点间交互额外的信息,这将导致网络开销的增加㊂文献[13]提出了一种基于多社区模型的资源优化协议,即社交相似度和优化资源(Social Similarity And Optimized Resource, SSAOR)协议,以有效利用容迟网络中的资源㊂该协议基于源节点和目标节点之间的位置关系,使用两种不同的策略来确定转发消息的顺序㊂1.2㊀蚁群算法蚁群算法的提出,为解决组合优化问题提供了新的思路,并且被逐渐应用到其他的优化问题中㊂但蚁群算法存在易陷入局部最优的问题,成为现有国内外学者研究的重点㊂Akande等人[14]将蝠群算法与蚁群算法相结合,并通过仿真证明融合算法效果好于单一算法㊂但融合算法仍然存在陷入局部最优的问题㊂Ye等人[15]对蚁群算法的负反馈机制进行了改进,利用其提高解的多样性㊂同时,根据历史搜索信息,不断获取故障经验,解决了蚁群算法容易陷入局部最优的问题㊂李宪强等人[16]把蚁群算法应用于解决无人机三维路径规划问题,将蚁群算法与人工势场算法相结合,有效解决了蚁群算法易陷入局部最优和容易忽视节点周围障碍物的问题㊂Ding等人[17]将Q-learning算法引入蚁群算法当中,通过添加量子位启发因子避免蚁群算法陷入局部最优当中,提高了算法的优化能力和收敛速度;然而该算法仍然存在实际应用的挑战和问题㊂赵晶蕊等人[18]基于蚁群算法实现了负载均衡下的QoS保障路由算法㊂仿真结果表明,该算法能够有效实现网络负载的均衡,且同时在端到端时延㊁丢包率㊁剩余带宽等QoS需求的性能上有明显提升㊂Stutzle[19]利用最大最小蚂蚁系统解决二次规划问题,并且取得了不错的效果㊂最大最小蚁群算法相较于蚁群算法有如下的改进:①最大最小蚂蚁系统规定了信息素浓度的上下界,设定最小信息素浓度有助于增加对更优解探索的可能性,设定最大信息素浓度保证经验对于蚁群的启发性㊂②信息素浓度初始值为信息素取值区间的上限,并伴随一个较小的信息素衰减系数㊂③只允许迭代最优蚂蚁,或者至今最优蚂蚁释放信息素㊂最大最小蚂蚁系统可以有效地减少蚁群算法局部收敛的问题,得到了广泛的应用㊂通过查阅文献,有以下三点发现:①基于多效用值考虑的缓存管理机制有助于提升容迟网络性能㊂②蚁群算法在解决优化问题上有着优异的表现,可以很好地应用于容迟网络性能优化问题,但需要考虑其易陷入局部最优的问题㊂③现有容迟网络缓存机制及蚁群算法少有考虑消息的类别㊂将消息分类引入容迟网络缓存机制,有助于将同类消息集中于特定的节点之上,便于为之分配特定资源,提升网络性能㊂基于以上发现,本文将最大最小蚂蚁系统应用于容迟网络缓存机制当中,节点综合考量单条信息的信息素浓度与节点上同类信息的信息素浓度,自主地依照所求权重丢弃相应的消息,提高网络整体消息到达率并减少网络开销㊂2㊀算法介绍2.1㊀蚁群信息素浓度定义本节定义了消息信息素浓度㊁同类消息信息素浓度以及丢弃权重的表达式㊂蚁群信息素浓度依赖于消息的相关特征,特征如下:①剩余生存时间(Time Till Lifetime,TTL)㊂剩余生存时间反映了消息在网络中可能继续被转发的概率㊂一般地,剩余生存时间越短,消息越难以被交付到目标节点㊂②缓存占用率(Cache Usage)㊂本机制定义缓存占用率为消息的大小与所到达节点缓存大小的比值,如式(1)所示㊂对于消息而言,缓存占用率越大,会使得消息所到达的节点更容易产生拥塞并丢弃缓存中原有消息,从而导致网络消息到达率下降㊂Cache_Usage i,j=Size iNode_Cache j,(1)式中:Cache_Usage i,j表示消息i在节点j的消息占用率,Size i表示消息i的大小,Node_Cache j表示节点j的缓存大小㊂③消息的转发次数㊂在本机制中,消息的转发次数被定义为消息经过的跳数㊂如果消息的转发次数越高,该消息在网络中则会具有更多的副本数㊂丢弃副本数较多的消息,对网络整体的消息到达率影响较小㊂本机制认为单条消息的信息素浓度取决于上述三种特征㊂因此,使用式(2)定义单条消息的信息素浓度(Pheromone Concentration of Message,PCM):PCM t,i,j=TTL t,iHops t,iˑCache_Usage i,j,(2)式中:PCM t,i,j表示t时刻进入节点j的第i条消息的信息素浓度,TTL t,i表示t时刻进入节点j的第i条消息的剩余生存时间,Hops t,i表示t时刻进入节点j的第i条消息的转发次数㊂如式(3)所示,本机制认为节点在t时刻的同类消息信息素浓度(Pheromone Concentration of the Same Category,PCSC)取决于t-1时刻的衰减后同类消息信息素浓度,与t时刻进入节点的同一类别的N条消息的信息素浓度㊂PCSC t=τmax,PCSC tȡτmax (1-ρ)PCSC t-1+ðN i=0PCM t,i,j,PCSC tɪ(τmin,τmax)τmin,PCSC tɤτmin ìîíïïïï,(3)式中:ρ表示历史信息素浓度的衰减系数,N表示t时刻进入节点的同一类别消息的数量,τmin表示信息素浓度范围的下限,τmax表示信息素浓度范围的上限㊂如式(4)所示,总信息素浓度(Total Pheromone Concentration),即丢弃权重,决定了消息丢弃的优先级㊂丢弃权重越低的消息越容易被丢弃㊂Weight t,i=PCM t,i,j+PCSC t-1,(4)式中:Weight t,i表示t时刻第i条消息的丢弃权重㊂2.2㊀基于蚁群算法的容迟网络缓存机制本节提出的缓存机制引入蚁群算法,机制有效考虑了信息的分类㊂节点维护不同类别信息的信息素浓度值㊂缓存机制流程如图1所示㊂缓存机制流程的具体步骤如下㊂步骤一:当有新消息到来时,会检查节点中的缓存是否已满㊂若缓存未满,则直接跳至步骤四;若缓存已满,则跳至步骤二㊂步骤二:利用式(4)计算该条消息的丢弃权重,其中计算同类消息信息素浓度时不设定上下限㊂步骤三:将步骤二中计算所得的丢弃权重与当前缓存中消息的丢弃权重进行比较,若新消息的权重为最小,则丢弃新消息;若不为最小,则丢弃缓存中原有消息中具有最小权重的消息并跳至步骤四㊂步骤四:新消息进入缓存㊂步骤五:利用式(3)更新缓存节点中的同类消息信息素浓度㊂图1㊀基于蚁群算法的容迟网络图缓存机制流程示意图Fig.1㊀Flow diagram of delay tolerant network cache man-agement strategy based on ant colony algorithm 2.3㊀基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制基于2.2节所提容迟网络缓存机制,将最大最小蚂蚁系统与缓存机制相结合,将节点上的同类信息素浓度限定在一定的范围内㊂基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制流程如图2所示㊂缓存机制流程的具体步骤如下㊂步骤一:按照消息的到达节点对消息进行分类㊂步骤二:当有新消息到来时,步骤二会检查节点中的缓存是否已满㊂若缓存未满,则直接跳至步骤五;若缓存已满,则跳至步骤三㊂步骤三:利用式(4)计算该条消息的丢弃权重㊂步骤四:将步骤二中计算所得的丢弃权重与当前缓存中消息的丢弃权重进行比较,若新消息的权重为最小,则丢弃新消息;若不为最小,则丢弃缓存中原有消息中具有最小权重的消息并跳至步骤五㊂步骤五:新消息进入缓存㊂步骤六:利用式(3)更新缓存节点中的同类消息信息素浓度㊂当更新后的同类消息信息素浓度超出给定范围时,若超出上限,取给定信息素浓度范围的上限;若超出下限,取给定信息素浓度范围的下限㊂图2㊀基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制流程示意图Fig.2㊀Flow diagram of delay tolerant network cache man-agement strategy based on max-min ant system3㊀仿真及分析3.1㊀仿真环境本文使用由赫尔辛基大学开发的ONE网络仿真平台进行仿真㊂仿真在4500mˑ3400m的区域内进行,持续7200s㊂网络中消息产生的间隔为25~35s㊂实验中,将所有的节点分为4组,其中,A组和B组节点代表步行或奔跑的行人,其移动速度为1~5m/s;C组节点代表电动车或自行车,移动速度为5~7m/s;D组为有轨电车,移动速度为7~10m/s,拥有高速通信接口㊂具体参数设置如表1所示㊂表1㊀仿真参数Tab.1㊀Simulation parameters类别参数参数值A剩余生存时间/s250消息大小100kByte~1MByte节点数量60移动模型Shortest Path Map BaesdMovement通信距离/m15通信带宽/(kbit/s)300节点移动速度/(m/s)1~4B剩余生存时间/s300消息大小100kByte~1MByte节点数量30移动模型Shortest Path Map BaesdMovement通信距离/m15通信带宽/(kbit/s)300节点移动速度/(m/s)2~5C剩余生存时间/s350消息大小100kByte~1MByte节点数量15移动模型Shortest Path Map BaesdMovement通信距离/m15通信带宽/(kbit/s)300节点移动速度/(m/s)5~7D剩余生存时间/s300消息大小100kByte~1MByte节点数量4移动模型Map Route Movement通信距离/m15通信带宽/(kbit/s)300高速接口通信范围/m1000高速接口通信带宽/(Mbit/s)10节点移动速度/(m/s)7~10㊀㊀本文期望实现每类消息在适应自己的优势路径中传输㊂其中优势路径是指适应某类消息生存的中继节点所组成的路径,且不同类别消息之间的优势路径应该尽量减少重合,以减少不同类别消息间的资源竞争㊂为了简化分类标准,直接根据源节点与目的节点的不同来进行消息分类,就可以为不同类别消息赋予地域上的差异,使得不同类别消息形成各自的优势路径㊂因此,本文依照源节点与目的节点不同将消息分为16类㊂同时,缓存大小及传输带宽都是网络拥塞的重要影响因素,因此本实验将讨论缓存大小以及传输带宽对消息到达率以及网络开销的影响㊂3.2㊀结果及分析网络指标随缓存及带宽大小变化如图3~图5所示,具体数值如表2和表3所示㊂(a)消息到达率随节点缓存大小变化㊀㊀㊀(b)网络开销随节点缓存大小变化图3㊀网络指标随节点缓存大小变化Fig.3㊀Relationship between network indicators and cache size ofnodes (a)消息到达率随带宽大小变化㊀㊀㊀(b)网络开销随带宽大小变化图4㊀网络指标随带宽大小变化Fig.4㊀Relationship between network indicators andbandwidth (a)平均消息到达率随时间变化关系㊀㊀㊀(b)平均网络开销随时间变化关系图5㊀网络指标随时间变化关系Fig.5㊀Relationship between network indicators andtime㊀㊀从图3可以看出,4种缓存方法在消息到达率㊁网络开销方面的趋势相似㊂随着缓存大小的增加,消息到达率随之增高,网络开销随之变小㊂这是因为当缓存区大小变大时,节点的缓存中可以存储更多的信息,使得网络中同一个消息的副本数增加,进而增加了消息成功到达目标节点的概率㊂同时,缓存增加,缓存当中可以容纳更多消息,消息被丢弃的概率降低,重传的次数减少,使得网络开销减少㊂从图4可以看出,随着带宽的增加,消息到达率与网络开销都随之增高㊂这是因为当传输带宽变大时,网络中的节点更加活跃,消息更容易在网络中进行传递,故而消息的到达率更高㊂因为更活跃,消息在网络中将进行更多次的传递,故而网络开销增加㊂由图5可知,提出的基于最大最小蚂蚁系统的缓存管理机制明显优于其他机制㊂这是因为随着时间的推移,特定节点上某些类型消息的信息素浓度将继续增加,使这些节点更容易成为某些类型消息传输的中继节点,其他类型的消息将难以抢占此节点的缓存㊂这将使网络中的节点更难拥塞并丢弃消息,从而提高消息传递率㊂同时,基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制有效解决了蚁群算法易陷入局部最优的问题,随着时间的推移,基于普通蚂蚁系统的容迟网络缓存机制的性能在大约220min达到收敛,而基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存算法在大约260min达到收敛㊂初始时刻,基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制相较于基于普通蚂蚁系统的容迟网络缓存机制在网络指标上表现较差,这是因为根据经验选取的初始信息素浓度值使得某些节点在初始时刻已经成为 最优 ,陷入了局部最优,导致网络指标变差㊂后续工作将在已有研究的基础上探究利用网络及消息自身的相关指标对初始浓度设置,使得初始值浓度能够自适应地进行选取㊂表2展示了当节点缓存大小为10MByte和50MByte时,4种缓存机制的网络指标的具体值㊂由表2可知,当缓存大小为10MByte时,基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制比普通蚂蚁系统缓存机制在消息到达率方面提高了4.0%,在网络开销方面减少了8.4%;当缓存大小为50MByte时,基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制比普通蚂蚁系统缓存机制在消息到达率方面提高了10.5%,在网络开销方面减少了10.0%㊂表2㊀不同缓存大小情况下网络指标具体值Tab.2㊀Specific values of network indicators under different cache sizes缓存大小/MByte算法名称消息到达率/%网络开销/Hops10Max-Min Ant64.46 3.2880Ant61.96 3.5880DF36.96 4.8421DO27.99 6.1410 50Max-Min Ant73.56 2.3652Ant66.58 2.6274DF53.80 2.5954DO52.45 2.6314㊀㊀表3展示了当带宽大小为50kbit/s和500kbit/s 时,4种缓存机制的网络指标的具体值㊂由表3可知,当带宽大小为50kbit/s时,基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制比普通蚂蚁系统缓存机制在消息到达率方面提高了13.2%,在网络开销方面减少了4.8%;当带宽大小为500kbit/s时,基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制比普通蚂蚁系统缓存机制在消息到达率方面提高了2.7%,在网络开销方面减少了2.6%㊂表3㊀不同带宽大小情况下网络指标具体值Tab.3㊀Specific values of network indicators under different bandwidth sizes带宽大小/(kbit/s)算法名称消息到达率/%网络开销/Hops50Max-Min Ant14.46 1.2269Ant12.77 1.2889DF10.87 1.1814DO11.41 1.2171 500Max-Min Ant75.66 3.7792Ant73.64 3.8792DF42.12 5.4892DO32.88 6.87114 结束语本文提出了一种基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制㊂该机制考虑信息的分类,使得同类别消息更容易通过同类信息素浓度高的节点进行传输㊂同时,本文定义了消息的信息素浓度㊁同类消息信息素浓度和总信息素浓度(丢弃权重)表达式,并利用总信息素浓度定义消息丢弃的优先级㊂仿真分析表明,基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制在消息到达率㊁网络开销方面具有比传统容迟网络算法更好的性能㊂本文所提缓存机制只考虑了同类消息信息素对于网络指标的影响,并没有考到不同类别信息的信息素之间的影响㊂下一步工作将从以下三方面进行改进:①考虑不同类别消息的信息素之间的影响对容迟网络指标的影响;②结合实际场景对消息进行分类,使得分类标准更加明确,有效区别各类消息;③对初始信息素浓度范围的取值进行研究㊂依据网络中的各类因素设置合适的信息素浓度初始值,避免基于最大最小蚂蚁系统的容迟网络缓存机制因初始信息素浓度过高而陷入局部最优㊂参考文献[1]㊀DEMIROGLOU V,MAMATAS L,TSAOUSSIDIS V.Adaptive NDN,DTN and NoD Deployment in Smart-cityNetworks Using SDN[C]ʊProceedings of2023IEEE20th Consumer Communications&Networking Conference(CCNC).Las Vegas:IEEE,2023:1092-1097. 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wittig
10-甲基硬脂酸的合成（90）
亚油酸：Z,Z-9,12-十八碳二烯酸酯(101)
油酸是人体不能合成，或是合成的量远不能满足需要的脂肪酸，叫做必需脂肪酸。 亚油酸是公认的一种必需脂肪酸。由于亚油酸能降低血液胆固醇，预防动脉粥样硬化 而倍受重视。研究发现，胆固醇必须与亚油酸结合后，才能在体内进行正常的运转和 代谢。如果缺乏亚油酸，胆固醇就会与一些饱和脂肪酸结合，发生代谢障碍，在血管 壁上沉积下来，逐步形成动脉粥样硬化，引发心脑血管疾病季膦盐中与磷相连的烷基至少要有一个H，因 此不能用叔卤代烃来制备； 2) 所用碱的强弱是非常关键的，这主要取决于R' 来决定, 如果R'是吸电子基团，会使内膦盐的酸性 增强, 选择较弱的碱就可脱去HX，否则需强碱。 3) 磷叶立德对水等质子性溶剂非常敏感, 加热也 易分解。因此, 制备时必须防潮, 一般要在非质子 溶剂如THF, DMF, DMSO及醚等中进行反应, 且不能 加热。
Wittig反应的优点与缺点
（1）一般只能与醛反应, 与酮反应非常缓 慢, 甚至不反应； （2）在非极性溶剂中反应缓慢；
目前已有许多关于该反应改进方法的报道, 如使 用相转移催化方法，提高温度或压力、加入添加剂、 微波辐射或光照射、声波、使用硅胶或离子溶剂, 另 外, 在水中或电池中进行Wittig反应的报道也非常多。
Wittg反应在合成天然产物中的应用
Wittig反应在天然产物合成中发挥了巨大的作用．主要 体现在以下几个方面： 1.合成长链不饱和脂肪酸 2.合成前列腺素 3.合成香料 4.合成昆虫信息素 5.合成类葫萝卜素等
Wittg反应在合成天然产物中的应用
一、长链不饱和脂肪酸 长链不饱和脂肪酸是动物、高等植物脂类的基本组成部 分，碳原子数一般在12-28之间。具有一个或多个双键，动物 脂类主要含顺式不饱和羧酸。
第五章 种内及种间关系
利用性竞争
干扰型竞争
争夺竞争
竞赛竞争
竞赛/争夺竞争强调资源分布的平均性，而利用/干扰性竞争强调机制。
（二）竞争类型及其一般特征
竞争结果的不对称性是种间竞争的一个共同特点。一个体的竞争代价常远高于另一个体，杀死竞争失败者是很普通的，或通过掠夺资源（使它们失去资源）或通过干扰（直接杀死或毒害它们）。
一、种间竞争
种间竞争是指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用，种间竞争的结果常是不对称性的，即一方取得优势，而另一方被抑制，甚至被消灭。竞争的能力取决于种的生态习性、生活型和生态幅度等。
高斯假说和竞争排斥原理
竞争类型及其一般特征
Lotka—Volterra模型
生态位理论
（一）高斯假说和竞争排斥原理
7、种间竞争与进化、新物种形成
长期、稳定的种间竞争还可能导致物种向着某一个方向连续进化，并可能导致新物种的出现。
（二）捕食作用（predation）
概念
捕食者与猎物
食草作用
1、概念
捕食可定义为一种生物摄取其他种生物个体的全部或部分为食，前者称为捕食者（predator），后者称为猎物或被食者（prey）。这一广泛的定义包括：
有性生殖是避开不利条件的部分机制。
（二）性比
Fisher氏性比理论（fisher‘s sex ratio theory）：大多数生物种群的性比倾向于1：1，这种倾向的进化原因叫做Fisher氏性比理论。
Fisher氏性比理论解释说明
适合度是个体生产能存活后代，并能对未来世代有贡献的能力的指标。个体的相对适合度是有变化的，这种变化部分取决于个体的遗传区别，部分取决于环境的影响。
（四）生态位理论
群体智能 Swarm Intelligence
群体智能Swarm Intelligence一、概况：群体智能的定义：众多简单个体组成的群体通过相互之间的简单合作来实现来实现某一功能, 完成某一任务。
下面是不同的表述：1.群体智能这个概念来自对自然界中昆虫群体的观察，群居性生物通过协作表现出的宏观智能行为特征被称为群体智能。
（百度百科）2. 群体智能源于对以蚂蚁、蜜蜂等为代表的社会性昆虫的群体行为的研究。
最早被用在细胞机器人系统的描述中。
它的控制是分布式的，不存在中心控制。
群体具有自组织性。
（维基百科）3. 群集智能(SwaⅡn Intelligence)指的是众多无智能的简单个体组成群体，通过相互间的简单合作表现出智能行为的特性。
（论文《群体智能优化算法的研究进展与展望》）群体智能的发展历史和基本概念：群体智能（swarm intelligence）源于对自然界中存在的群集行为。
如大雁在飞行时自动排成人字形, 蝙蝠在洞穴中快速飞行却可以互不碰撞等，这是人类在很早以前就发现的。
群体中的每个个体都遵守一定的行为准则, 当它们按照这些准则相互作用时就会表现出上述的复杂行为。
Craig Reynolds 在1986 年提出一个仿真生物群体行为的模型BOID。
（这是一个人工鸟系统, 其中每只人工鸟被称为一个BOID, 它有三种行为: 分离、列队及聚集, 并且能够感知周围一定范围内其它BOID 的飞行信息。
BOID 根据该信息, 结合其自身当前的飞行状态, 并在那三条简单行为规则的指导下做出下一步的飞行决策。
）尽管这一模型出现在1986 年, 但是群体智能( Sw arm Intellig ence) 概念被正式提出的时间并不长。
一个显著的标志是1999 年由E Bonabeau 和M Dorigo 等人编写的一本专著群体智能: 《从自然到人工系统》( “Sw armIntelligence: From Natural to Art ificial System”) 。
昆虫信息素的应用及前景
病 的发 生 。育 苗 、定植 时人 工拔 除 病株 ，带 出田外
集 中销 毁 。 ３ ２ 物 理 防治 ．
（ 责任 编辑 ：林玲娜 ）
２１第 期 ０ 年 ２ １
点。
童 ｔ 旅 料妓
４ ９
方便 、对 环 境 友 好 、不 杀 伤 天 敌 及 价 格 低 廉 等 特
信 息素 相互联 络求 偶交 配 的 。如果 能 干扰 破 坏 雌雄
间这种 通讯联 络 ，害虫 就 不能 交 配 和繁 殖 后代 。干
３ ３ 生物 防治 ．
３１ １ 选用抗 病 品种 因地 制 宜 ，结 合 当地 的 习 ．． 惯 ，选 用适合 当地栽 培利 用 的抗 病 品种 。
３ １ ２ 加 强 栽 培 管 理 实 行 翻 耕 、轮 作 、倒 茬 ， ．．
３ ３ １ 保护 天敌 ．．
选 择 对 天 敌 相 对安 全 的 高效 低
并 展望 了其应用 前景 。 关键 词 ： 昆虫信 息素 ；主要 类别 ；应用前 景
在２ ０世 纪 的 １０年里 ，防 治 害虫 的水 平 不 断 ０ 提高 ，杀虫 剂 的发 展也 经历 了几 个 大 的变革 。最 早 使用无 机杀 虫剂 和植物 杀虫 剂 ，一般 将这 些 杀虫 剂
称 为第 一 代 杀 虫 剂 。第 二 次世 界 大 战 以后 ，Ｄ Ｔ Ｄ、 Ｂ ＨＣ （ 六六 六 ） 、对 硫磷 等有 机杀 虫 剂 的出 现 ，导
１ 昆虫信息 素的 定义及 主要 类别 昆虫 信 息 素 是 同 种 昆 虫 个 体 之 间 在 求 偶 、觅
信息素测试问卷免费
信息素测试问卷免费1. 引言信息素测试问卷是一种常见的心理测量工具，可以帮助人们了解自己在不同方面的个性特点和偏好。
本文将介绍信息素测试问卷的定义、作用、设计原则以及如何免费获取和使用。
2. 信息素测试问卷的定义信息素测试问卷是一种通过提供一系列问题，收集被试者对这些问题的回答来评估其个性特点和偏好的工具。
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3. 信息素测试问卷的作用3.1 自我认知通过填写信息素测试问卷，被试者可以反思自己在不同方面的特点和偏好，从而提高对自己的认知。
这有助于他们更好地了解自身优势，并找到改进和发展的方向。
3.2 职业规划信息素测试问卷可以为职业规划提供参考。
通过分析被试者在不同领域或职业环境中表现出来的特点，可以帮助他们选择适合自己的职业方向，并了解自己在该领域中的优势和不足。
3.3 团队建设信息素测试问卷还可以用于团队建设。
通过了解团队成员的个性特点和偏好，可以更好地分配任务、提高沟通效果，并促进团队的协作和共同发展。
4. 信息素测试问卷的设计原则4.1 清晰明确信息素测试问卷的问题应该具有明确的语义，让被试者能够准确理解问题并给出符合自身情况的回答。
4.2 全面多样信息素测试问卷应该涵盖多个方面，包括但不限于个人特点、兴趣爱好、价值观等。
这样可以全面地了解被试者的个性特征，避免只关注某一方面而忽略其他重要因素。
4.3 中立公正信息素测试问卷应该尽量避免偏见和主观判断。
问题应该以客观中立的方式提出，以确保被试者能够真实地反映自己的情况。
5. 如何获取免费的信息素测试问卷？目前，有许多网站和应用程序提供免费的信息素测试问卷。
以下是一些获取免费信息素测试问卷的途径：5.1 在线心理测评网站许多在线心理测评网站提供免费的信息素测试问卷。
用户可以在这些网站上注册并填写相应的问卷，然后获得个性特点和偏好的评估结果。
5.2 移动应用程序一些移动应用程序也提供免费的信息素测试问卷。
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信息素定义
动物通过外分泌腺体向体外分泌某些化学物质，能携带特定的信息，通过气流或水流的运载，被种内的其他个体嗅到或触到，接受者能立即产生某些行为反应，或活化了特殊的受体，产生某种生理反应，这种化学物质叫做信息素。
而在不同种间有信息传递作用的化学物质叫异种信息素
昆虫信息素实际上是化学信息素，是生物个体特殊腺体分泌到外界，被同种的另一个体接受后，能引起特定行为或发育反应的微量化学物质。
昆虫的信息素，从功能上可分为性信息素、聚集信息素，告警信息素、示踪信息素等。
信息素有很强的特异性，通过成分、配比、浓度等的组合，构成信息素的密码，只有同种个体才能破译，这就保证了种内信息的畅通和种间的生殖隔离。
化学生态学研究生物间的化学联系及其机制，强调生物之间竞争与协调的关系，影响整个生态系统的功能，为保护生物多样性提供了理论依据。
生物对信息化学物质的感受机制、次生物质、植物化感作用、植物矿质养分等研究，为农林、医牧、病虫害防治提供理论依据
应用方面的意义
•化学生态学是植物保护的新途径。
植物抗性化学机制的研究。
•生物活性物质，成为生物农药开发的目标。
•生物农药的应用将减少化学农药的使用，保护生态环境和保证自然资源的持续利用。
告警信息素又称警报信息素，当该种某一个体受到敌害攻击侵扰时，它能发出一种特殊的化学信号物质（如十一烷和十三烷），使同伴得到信号以后，引起警觉或逃避。
蚜虫受到敌害侵袭时，从腹管中放出微量化学物质，警告同伴离开
诱导抗性：在遭到昆虫为害或病原菌侵染后，植物可以增加原有防御物质的浓度或合成新的化学物质，这种现象叫做诱导抗性。
诱导抗性是比常规抗性更有效和节省的防御方式。
植物遭受害后，可以释放出持有的挥发性气体，用以吸引害虫的天敌。
植物通过向周围环境释放化学物质直接或间接地抑制或促进邻近其他植物生长发育的现象称为化感作用
传粉：裸子植物和被子植物都有了花粉，但花粉没有运动能力，只有借外力把花粉带到柱头或珠孔附近的运动过程。
在所有的植物，包括微生物之间的有害的(抑制)和有利的(刺激)生物化学相互关系。
植物向外释放一些化学物质，它们能影响(抑制或刺激)邻近植物(异种个体或同种个体)的生长和发育，这些化学物质叫做异株克生化合物(化感作用)
植物的竞争(comptition)通常是指对空间和资源，如水、养分和光线的争夺，并假定由此维系自然平衡，使植物群落中的一些个体和种获得了相对的成功。
异株克生(alellopalhy)的作用（化感作用）获得成功的个体和种是向体外溢出克生化合物（化感物质），给邻近的其他个体和种造成伤害而得来的。
在同一土地上，若连年栽种另一些同种作物或其近缘种，会使产量减少。
这种现象叫连作障碍
轮作是指一种种植体系，有2种或3种作物按固定顺序种植
非蛋白质氨基酸的生态意义
很多科学家认为，这些化合物有对抗昆虫和食草动物的取食、抑制激生物生长等作用，对含有它的植物具有保护功能，因而有一定的生态意义。
生氰作用是指植物具有合成生氰化合物的能力，并能在水解中释放出HCN。
生氰糖苷是糖和含氮物质(主要是氨基酸)缩合而成的。
生物碱（1910年）：1910年生物碱或多或少是有毒的物质，主要作用于神经系统，是碱性并
含氮杂环的化合物，是由氨基酸合成或是氨基酸的直接衍生物。
生物碱的生态意义
生物碱有刺激或抑制种子发芽和生长的能力，可能有植物调节者的作用。
某些生物碱对微生物拮抗作用。
生物碱在对抗动物的取食方而有着明显的作用。
某种意义上说生物碱是植物的一种保护剂。
在生布竞争个，含有某些生物碱的植物常常少受食草动物的危害
反应阀值的周期变化
阀值也就是能够引发作出反应的最小信息量。
反应和敏感性的周期性变化，影响着昆虫生理和行为的各个方面，如取食、交配，甚至在某个时期的生长发育。
在反应期以外给于刺激，昆虫很少或根本没有行为反应。
四影响昆虫信息素应用效果的可能原因
1）化学结构鉴定错误
2）使用了不正确的化合物
3）合成信息素纯度不够
4）组分或配比有问题
5）昆虫的定向行为很复杂
6）昆虫的生理状况、气象条件等
7）虫口密度
8）诱捕器在田间的排列和高度，诱捕器的排列方式、相互距离和高度等因素
动物激素是由动物体内的特殊腺体或细胞分泌的微量化合物，通过循环系统运送到躯体的特定部位，能引起持定的激动效应。
植物激素（植物生长调节物质）是由植物的许多细胞合成的，是能对植物自身的生长发育及代谢起调节和控制作用的微量物质。
植物没有像动物那样的循环系统，植物激素是通过细胞之间的扩散来传送的。
主要有5种植物激素，有结构简单的乙烯及植物生长素、细胞分裂素、脱落酸和赤霉素。
孢子是植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞，能直接发育成新个体。
植物抗毒素是寄主和病原菌两种活的体系相互作用产生的抗菌性物质，是一种抑制植物致病性病原菌生长的物质。