1. 研究目的与意义
随着现代计算机技术的快速发展和互联网应用数据量的激增，特别是在5G技术的变革下，使用传统的网络必然会导致频繁的信息丢包信息传输延迟等问题。因此解决如何优化网络结构以适应现如今快速大量的网络吞吐就成了一项十分有意义的课题。在诸多的解决方向中，优化网络路由是不可或缺的一部分，同时随着人工时能和仿生算法的兴起和普遍使用，人们逐渐关注到它的优越性和有效性，并逐渐替代传统算法，作为解决实际问题的有效手段之一。虽然已经有许多的工作研究聚焦在基于蚁群算法的网络路由求解，但是依然许多需要改进的不足之处，例如如何加快算法收敛速度，分布式路由算法等问题。次选题在以往蚁群算法的基础上注重优化并改进以带来更高效的路由选择解。
2. 研究内容和预期目标
研究内容主要涉及以下几个方面：网络路由求解主流算法及其出现的问题，蚁群算法的基本步骤和原理，采用蚁群算法进行网络路由的优点和不足，如何优化蚁群算法求解网络路由问题。
拟解决的关键问题在于：如何在原有的蚁群算法求解网络路由的基础上，优化算法实现快收敛，分布式计算，改变和优化参数规则以及仿真研究。
写作提纲：
3. 国内外研究现状
目前经典的拥塞控制的研究主要分为:
(1 )从控制论的角度出发，拥塞算法可以分为开环控制(Open-Loop)和闭环控制(Closed-Loop)两大类。当流量的特征可以准确规定、性能要求可以事先获得时，适于使用开环控制。开环控制的典型例子是就是资源预留(RSVP协议)。这种方法虽然是一种很直接的方法，但由于实现确定精确的业务特征几乎不可能,需要预留多余的网络资源，就会造成网络资源利用率下降。特别是当系统不提供资源预留或者流量特征不能准确描述时，开环明显不适合只能使用闭环解决。闭环的路由控制建立在反馈基础上，它首先检测网络中拥塞的发生,然后将拥塞信息传递到拥塞控制点，最后拥塞控制点根据拥塞信息进行调整，以消除拥塞。闭环的抑塞控制可以动态适应网络的变化,但是它的一个缺陷是算法的性能受到反馈延迟的影响。当拥塞发生点和拥塞控制点之间的延迟很大时,拥塞控制算法的性能会严重下降。
(2)根据拥塞控制的实施位置，可以将拥塞控制算法分为两类:链路算法(Link Alizorithm)和源算法(Source Algorithm)。 链路算法在网络设备(如路由器和交换机)中执行。它的主要作用是检测网络拥塞的发生，生成拥塞反馈信息。源算法在主机和网络的边缘设备中执行。它的主要作用是根据反馈信息调整发送速率。拥塞控制算法设计的关键问题是如何给出反馈信息和如何对反馈信息进行响应。
4. 计划与进度安排
2022年12月11日之前，完成开题报告，并进行学习和研究
2022年3月19日之前，进行学习和研究，在蚁群算法在网络路由中的研究中取得明显的进展和优化结果并撰写论文。
2022年5月14日之前，完成对算法的仿真实验和对比分析，分析研究结果，修改论文，定稿。
5. 参考文献
李士勇, 陈永强, 李研. 蚁群算法及其应用[M]. 哈尔滨工业大学出版社, 2004.
张纪会, 高齐圣, 徐心和. 自适应蚁群算法[J]. 控制理论与应用, 2000, 17(1):1-3.
段海滨, 王道波, 朱家强, et al. 蚁群算法理论及应用研究的进展[J]. 控制与决策, 2004(12):1321-1326.
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