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作品名称：网络节点检测器
学校名称：烟台大学
参赛队伍：立竿见影
队伍编号：219576
参赛学生：石崟成张文博
指导老师：许芳源
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

该设计是一款针对网络故障检测的低成本、高可靠分组测试方案，核心目标是精准定位网络中存在延迟等问题的故障节点，具体核心信息如下：

一、核心定位

专为 “少量故障节点（最多 f 个）+ 大规模网络” 场景设计，替代传统逐节点检测的 “暴力方案” 和随机路径分组测试，解决 “检测成本高”“准确性无保障” 两大痛点，实现 “100% 准确识别 + 最小测量次数” 的双重优化。

二、核心功能

精准故障定位：通过二元相关矩阵构建的测量矩阵，搭配ℓ₁范数最小化求解，能唯一确定故障节点，无遗漏、无误判，彻底突破传统方案 “高概率但非绝对准确” 的瓶颈。

成本最优控制：可根据网络节点数 n 和最大故障数 f，量化计算最小测量次数（最优值可达下界 m⁻），大幅减少探测信号发送次数，降低通信与检测成本，且网络规模越大，检测效率越高。

拓扑适配指导：提供明确的网络拓扑约束条件（最小顶点度数达标），告知用户现有网络是否适配该方案，或如何低成本优化拓扑以支持最优性能。

标准化落地：提供 “PEG 算法构造矩阵→规划探测路径→发送信号测量→ℓ₁范数求解” 的完整流程，无需复杂调试，管理员可直接落地使用。

三、核心优势

准确性：有严格理论保障，100% 精准识别故障节点；

经济性：测量次数最优，成本远低于逐节点检测；

实用性：拓扑条件易达成，现有多数高连接度网络（如骨干网、数据中心网络）可直接适配；

高效性：求解速度快（数值验证中仅需 0.003 秒），满足实时检测需求。

四、适用场景

适用于需要快速定位零星故障节点的网络场景，包括骨干通信网络、数据中心网络、传感器网络等，尤其适配节点数量多、故障发生率低、对检测成本和可靠性要求高的大规模网络。