專利名稱：基于模糊控制器的移動互聯網終端的優化方法
技術領域：
本發明涉及一種基于模糊控制器的移動互聯網終端的優化方法，具體的 說是在第三代、第四代無線網絡中移動互聯網終端的優化技術。
背景技術：
第三代、第四代無線網絡也稱3G、 4G。移動互聯網終端通常通過不同 的無線網絡訪問互聯網，如WiFi、 GSM、 3G(包括TD-SCDMA， WCDMA， CDMA2000， WiMax等)，3GLTE和4G等。終端移動到不同區域將根據網 絡覆蓋不同選擇不同的無線網絡。如何選擇一個網絡，以滿足客戶在服務質 量、速度、成本、安全和能耗的要求，成為一個關鍵的技術。
移動網絡設備(MID)是一款具有無線互聯網接入的多媒體手提計算機。 早期MID指由英特爾針對消費者開發的超級移動式計算機(UMPC)，通常 專為有移動使用需求的專業人士設計的，而現在的MID是指所有能夠上網環 境的移動終端，尤其是指通過高速接入，如3G， 3GLTE和4G，的移動終端。
發明內容
本發明的目的在于幫助用戶在考慮速度、價格和安全的基礎上，選擇最 合適的互聯網流量，提供一種基于模糊控制器的移動互聯網終端的優化方法。 本發明基于采用遺傳算法的模糊控制器和自我學習算法，以用戶滿意度為基 礎，利用遺傳算法優化的自動模糊邏輯來優化網絡參數配置。
按照本發明提供的技術方案， 一種基于模糊控制器的移動互聯網終端的 優化方法，采用模糊控制器調整優化參數，所述模糊控制器包括四個單元， 分別是模糊化、模糊規則、隸屬函數和解模糊化。
所述模糊控制器采用遺傳算法進行自我學習，并調整所述各單元的參數。
所述遺傳算法的輸入為用戶滿意度，以所述用戶滿意度為判據，所述遺 傳算法用于優化所述模糊化、模糊規則、隸屬函數和解模糊化。
所述模糊控制器的輸入還包括用戶選擇的參數。
所述模糊控制器輸出控制量，向MID發出命令。
所述用戶滿意度和所述用戶選擇的參數均由用戶在MID上設置，并由 MID接口發出。
所述模糊控制器發出的命令，根據不同目的為改變無線通信流量的命令、無線網絡轉換的命令，或對顯示、時鐘及電源管理的控制命令。
本發明具有以下優點根據用戶的滿意度，用一種優化的遺傳算法實現 模糊控制器三個核心過程，模糊化，推理引擎和去模糊化；模糊控制器根據 用戶滿意度的變化進行調整，以滿足用戶對速度、價格、安全等的需求。
圖1為采用模糊控制器優化移動互聯網終端的原理圖。
圖2為被編碼的變量的坐標圖。 圖3為隸屬函數的編碼方式。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
本發明根據用戶的滿意度，采用一種優化的遺傳算法實現模糊控制器三
個核心過程模糊化，推理引擎和去模糊化。模糊控制器將根據用戶滿意度 的變化進行調整，以滿足用戶對速度、價格、安全等的需求。
如圖1所示， 一種實施方式為(1)處是MID接口發出的所述用戶選擇 的參數，即為用戶需求的速度、價格、安全性參數，這些參數都有不同的檔 次(如高、中、低)。(2)處是模糊控制器輸出的控制量，也即是模糊控制
器向MID發出的命令。(3)處是MID接口發出的用戶滿意度，也是遺傳算 法的輸入。
所述模糊控制器包括四個單元，分別是模糊化、模糊規則、隸屬函數和 解模糊化，采用模糊控制器調整優化參數。模糊控制器采用遺傳算法進行自 我學習，并調整所述各單元的參數。所述遺傳算法以所述用戶滿意度為判據， 調整模糊控制器中不同的模糊化、模糊規則、隸屬函數和解模糊化，以適應 目前的網絡狀況。所述模糊控制器的輸入還包括用戶選擇的參數。所述模糊 控制器輸出控制量，向MID發出命令。
所述用戶滿意度是輸出期望值。所述用戶滿意度和所述用戶選擇的參數 均由用戶在MID上設置，并由MID接口發出。
圖1是基于用戶需求通過一個優化的遺傳算法實現的具有自我學習能力 的模糊控制器來控制MID。
隸屬函數我們選擇了一種基于橫坐標差值的二進制編碼方式。被編碼 的變量是在一個狹窄的橫坐標區間[a， b]中，如圖2所示。優化后的模糊控 制器在中間是三角形，兩端是梯形。圖2中的山，d2， d3，…是待優化的參 數。其中，d,， d2， d3，…滿足(fi +——S (b — a)
根據上述的隸屬函數的設計我們有如圖3所示的染色體的編碼方式。；
中bj是模糊規則的編號，cm,[a,b](力是具有如下格式的隸屬函數。其中x!
， Xn是橫坐標X軸上的n個數值，X!《X2《…《Xn。
<formula>formula see original document page 5</formula>模糊規則編碼
我們使用基數n的染色體的編碼方式對模糊規則進行編碼。其中Ne個輸
入，每個輸入包含Nte項語言規則。Ns個輸出，每個輸出包含Nts項語言規則。 模糊規則定義如下
規則h， i2，…，iNe:如果(Xi是Aui)和…和(X化是ANeiNe)，
則(Y!是Yh!)和…和(Yns是ANsiNs)。
該模糊規則被編碼成基數為Nts+l的代碼Bj，其形式為B廣'B廣'BNs。
每個代碼B」個N^e個基數為Nts + 1的數字組成。而第j個輸出的模糊規
則被編碼成如下
其中i Z, (il=l,…，Nte，…，iNe=l，…，Nte)是基數為Nts+1的數字。
解模糊化函數
解模糊化將使用在如下的M-SLIDE方法(《闊
i = 1,' ' , f i H定義為
if (B) = m,fl;r？ = 1，' ''' ， 'n B是在Y^yp y2，…，y^域上具有隸屬函數4 一個子集。其定義為
■》
5 = IZ)/挑
其中P染色體的編碼方式為實數。 遺傳算法操作
由于該優化算法包含三種不同的染色體的編碼方式，因此該算法包含三 種不同的遺傳算法操作
標準二進制交叉和變異用于模糊化和解模糊化 *基數為N的交叉和變異用于模糊規則 實數交叉和變異用于解模糊化
遺傳算法評價函數
假設矢量
是該模糊控制器的輸入，
是該模糊控制器的輸出。如果每個Ei在[ai， bi]間，則矢量E是Ne維空間R^ 的一個方塊He。矢量E是Ns維空間RWs的一個方塊Hs。模糊控制器定義了 一個空間R^到空間R^的函數f。而該函數由模糊控制器用于前述構建隸屬 函數，模糊規則和解模糊化加起來的Np個參數決定。該Np個參數用矢量P 表示。則函數f定義如下
/ :仏x fl —仏
f 1 一 5，
M-SLIDE 7^ = 3 ，丄qV
L丄十PZ^安'A,/ ，
其中M定義為
6為評估一個由矢量P構造的模糊控制器，我們給該控制器輸入矢量Ek 得到輸出矢量Sk，如果期望的輸出是Sk'則遺傳算法評價函數為
本發明還可以應用于其他方面的MID的應用，如電池續航時間控制， 使用本發明來優化移動網絡終端的能耗。
在這個應用中，(1)處模糊控制器的輸入，即MID接口發出的所述用 戶選擇的參數是電池的續航時間(分為長、中、短)。(2)處是模糊控制器 輸出的控制量則是對顯示、時鐘及電源管理的控制。(3)處是MID接口發 出的用戶滿意度，用于作為遺傳算法的判據。
除上述兩種情況，本發明還可以應用于任何類型的移動網絡終端或3G 手機、平板顯示設備等。
權利要求
1、一種基于模糊控制器的移動互聯網終端的優化方法，其特征是采用模糊控制器調整優化參數，所述模糊控制器包括四個單元，分別是模糊化、模糊規則、隸屬函數和解模糊化；所述模糊控制器采用遺傳算法進行自我學習，并調整所述各單元的參數；所述遺傳算法的輸入為用戶滿意度，以所述用戶滿意度為判據，所述遺傳算法用于優化所述模糊化、模糊規則、隸屬函數和解模糊化；所述模糊控制器的輸入還包括用戶選擇的參數；所述模糊控制器輸出控制量，向MID發出命令；所述用戶滿意度和所述用戶選擇的參數均由用戶在MID上設置，并由MID接口發出。
2、 根據權利要求1所述的基于模糊控制器的移動互聯網終端的優化方 法，其特征在于，所述模糊控制器發出的命令，根據不同目的為改變無線通 信流量的命令、無線網絡轉換的命令，或對顯示、時鐘及電源管理的控制命
全文摘要
本發明涉及一種基于模糊控制器的移動互聯網終端的優化方法，具體的說是在第三代、第四代無線網絡中移動互聯網終端的優化技術。該方法采用模糊控制器調整優化參數，所述模糊控制器包括四個單元，分別是模糊化、模糊規則、隸屬函數和解模糊化；所述模糊控制器采用遺傳算法進行自我學習，并調整所述各單元的參數；所述遺傳算法的輸入為用戶滿意度，以所述用戶滿意度為判據，所述遺傳算法用于優化所述模糊化、模糊規則、隸屬函數和解模糊化；所述模糊控制器的輸入還包括用戶選擇的參數；所述模糊控制器輸出控制量，向MID發出命令；所述用戶滿意度和所述用戶選擇的參數均由用戶在MID上設置，并由MID接口發出。
文檔編號H04W88/02GK101442835SQ20081024406
公開日2009年5月27日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者薇 吳, 陳海雷 申請人:無錫矽鼎科技有限公司