水下傳感器網(wǎng)絡(luò)（Underwater Sensor Networks，USNs）是近年來海洋探測(cè)和監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源勘探、海洋科學(xué)研究、軍事安全等多個(gè)領(lǐng)域。水下傳感器網(wǎng)絡(luò)通過布置在水下的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水下環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集。這些傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信技術(shù)相互連接，形成一個(gè)分布式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 由于水下環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署面臨許多挑戰(zhàn)。首先，水下通信信道受限于聲波傳播速度慢、帶寬窄、延遲大以及信號(hào)衰減嚴(yán)重等因素，導(dǎo)致通信性能受限。其次，水下傳感器節(jié)點(diǎn)通常由電池供電，更換電池困難，因此能源的高效利用成為一個(gè)關(guān)鍵問題。此外，水流、潮汐、海洋生物等動(dòng)態(tài)環(huán)境因素也會(huì)影響傳感器節(jié)點(diǎn)的位置和通信質(zhì)量。 為了保證水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍、通信效率和能源利用率，傳感器節(jié)點(diǎn)的布局設(shè)計(jì)顯得尤為重要。最優(yōu)布局不僅能夠提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率和檢測(cè)精度，還能降低節(jié)點(diǎn)間的通信能耗，延長網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。現(xiàn)有的布局方法主要包括基于均勻分布、基于隨機(jī)分布和基于優(yōu)化算法的布局方案。其中，基于優(yōu)化算法的布局方案通過數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化技術(shù)，能夠在滿足一定約束條件下，找到性能最優(yōu)的布局方案。 在這些優(yōu)化算法中，常用的方法包括遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法、模擬退火算法等。這些算法通過模擬自然界中的進(jìn)化或物理過程，能夠有效搜索復(fù)雜的解決方案空間，找到近似最優(yōu)的布局方案。然而，面對(duì)水下環(huán)境的多變性和復(fù)雜性，這些算法在實(shí)際應(yīng)用中仍存在許多問題，需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。本次科研將結(jié)合當(dāng)前技術(shù)前沿以及學(xué)生的相關(guān)經(jīng)歷和需求，展開1v1科研指導(dǎo)服務(wù)。此外，學(xué)生也可以定制其他專業(yè)的科研課題。