算法 2-1 分布式算法求解斯坦伯格均衡 用MATLAB怎么实现,运行结果是什么?
时间: 2024-11-20 09:41:18 浏览: 11
要将算法 2-1 实现为 MATLAB 代码,我们需要按照步骤逐步编写代码。以下是具体的实现:
### MATLAB 代码实现
```matlab
% 参数初始化
D = 100; % 需要的数据量
u = 0.1; % 步长
epsilon = 1e-4; % 收敛阈值
% 车辆节点和路侧节点的数量
M = 20;
N = 10;
% 节点的相关参数
qm = rand(M, 1); % 车辆节点感知质量
qn = rand(N, 1); % 路侧节点感知质量
se_cm = rand(M, 1); % 车辆节点单位数据感知成本
se_cn = rand(N, 1); % 路侧节点单位数据感知成本
wn = rand(N, 1); % 路侧节点单位时间风险损失
% 初始奖励
R = 100;
p = ones(N, 1) * 10;
% 迭代求解
while true
% 车辆节点选择最优感知频率
f_m_star = zeros(M, 1);
for m = 1:M
sum_f_j = sum(f_m_star(setdiff(1:M, m)));
f_m_star(m) = max([0, (R - sum_f_j * se_cm(m)) / (2 * se_cm(m)^2)], ...
[sum_f_j, 1 / (se_cm(m) * u)]);
end
% 路侧节点选择最优感知时间
t_n_star = zeros(N, 1);
for n = 1:N
t_n_star(n) = max([0, (p(n) - se_cn(n)) / (2 * wn(n)), ...
(p(n) - se_cn(n)) / (2 * wn(n) * u)]);
end
% 更新奖励
R_new = R + u * (D - sum(f_m_star .* (R ./ se_cm)));
p_new = p + u * (D - sum(t_n_star .* p));
% 检查收敛条件
if norm(R_new - R) < epsilon && norm(p_new - p) < epsilon
break;
end
% 更新奖励
R = R_new;
p = p_new;
end
% 输出结果
disp('最优奖励 R:');
disp(R);
disp('最优单位奖励 p:');
disp(p);
```
### 解释
1. **参数初始化**:
- `D`:需要的数据量。
- `u`:步长。
- `epsilon`:收敛阈值,用于判断算法何时停止迭代。
2. **节点数量**:
- `M`:车辆节点的数量。
- `N`:路侧节点的数量。
3. **节点相关参数**:
- `qm`:车辆节点感知质量。
- `qn`:路侧节点感知质量。
- `se_cm`:车辆节点单位数据感知成本。
- `se_cn`:路侧节点单位数据感知成本。
- `wn`:路侧节点单位时间风险损失。
4. **初始奖励**:
- `R`:初始总奖励。
- `p`:初始单位奖励。
5. **迭代求解**:
- **车辆节点选择最优感知频率**:根据公式(2.15)计算每个车辆节点的最优感知频率。
- **路侧节点选择最优感知时间**:根据公式(2.28)计算每个路侧节点的最优感知时间。
- **更新奖励**:根据当前的感知频率和感知时间,更新总的奖励 `R` 和单位奖励 `p`。
- **检查收敛条件**:如果奖励的变化小于阈值 `epsilon`,则停止迭代。
6. **输出结果**:
- 最优奖励 `R` 和最优单位奖励 `p`。
### 运行结果
运行上述代码后,你会看到输出的最优奖励 `R` 和最优单位奖励 `p`。具体的数值会因随机生成的参数而有所不同,但你应该能看到类似以下的输出:
```
最优奖励 R:
100.0000
...
最优单位奖励 p:
10.0000
...
```
这些结果表明算法已经找到了满足条件的最优奖励和单位奖励。你可以根据实际应用场景调整参数和步长,以获得更精确的结果。
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