给我一个一百个节点随机分布在二维平面,然后用SIR模型进行无线传感器网络关键节点检测的matlab代码
时间: 2024-04-18 15:30:48 浏览: 93
以下是一个基于SIR模型的无线传感器网络关键节点检测的Matlab代码,其中包括生成随机节点分布和使用SIR模型进行关键节点检测的过程:
```matlab
N = 100; % 网络中节点的总数
beta = 0.2; % 感染概率
gamma = 0.1; % 恢复概率
timesteps = 10; % 时间步长
radius = 0.01; % 给定半径
% 初始化节点状态
state = zeros(N, 3); % 节点状态矩阵:每行表示一个节点的状态 [S I R]
% 生成二维平面上的随机节点分布
positions = rand(N, 2); % 每行表示一个节点的坐标位置
% 随机选择一个节点作为初始感染节点
initial_infected_node = randi(N);
state(initial_infected_node, :) = [0 1 0]; % 节点初始状态 [S I R]
% 输出随机选出的初始感染节点
disp(['Initial infected node: ', num2str(initial_infected_node)]);
% 创建可视化窗口
figure;
% 开始仿真
for t = 1:timesteps
% 绘制节点状态图
scatter(positions(:, 1), positions(:, 2), [], state(:, 2), 'filled');
% 设置坐标轴和标题
xlabel('X');
ylabel('Y');
title(['Simulation of Epidemic Spread (Time step: ', num2str(t), ')']);
% 刷新图形窗口
drawnow;
% 添加延迟以实现动态效果
pause(0.9);
% 更新节点状态
for node = 1:N
% 如果节点已经是免疫态R,则跳过
if state(node, 3) == 1
continue;
end
% 如果节点处于易染态S
if state(node, 1) == 1
% 计算与该节点相连的感染态邻节点数量
distances = sqrt(sum((positions - repmat(positions(node, :), N, 1)).^2, 2));
infected_neighbors = sum(state(distances <= radius, 2));
% 根据感染概率决定是否被感染
if rand <= beta * infected_neighbors / N
state(node, :) = [0 1 0]; % 节点变为感染态I
end
else % 如果节点处于感染态I
% 根据恢复概率决定是否变为免疫态R
if rand <= gamma
state(node, :) = [0 0 1]; % 节点变为免疫态R
end
end
end
% 显示当前时间步的节点状态
disp(['Node states at time step ', num2str(t), ':']);
disp(state);
end
% 关键节点检测
critical_nodes = find(state(:, 2) == 1); % 感染态节点即为关键节点
num_critical_nodes = length(critical_nodes);
% 输出关键节点
disp(['Critical nodes: ', num2str(critical_nodes')]);
disp(['Number of critical nodes: ', num2str(num_critical_nodes)]);
```
这段代码首先通过随机生成坐标位置来模拟100个节点在二维平面上的随机分布。然后,使用SIR模型模拟感染传播的过程,并在可视化窗口中展示节点的状态变化。在每个时间步中,根据感染概率和恢复概率更新节点的状态。最后,通过找到感染态的节点来检测关键节点,并输出结果。
请注意,这只是一个简单的示例代码,用于展示SIR模型在无线传感器网络中进行关键节点检测的过程。在实际应用中,可能需要根据具体情况进行适当的修改和扩展。
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