Files
mcm-26-b/docs/paper/sections/results.tex
T

162 lines
7.5 KiB
TeX
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
<<<<<<< HEAD
\section{官方正式测试结果与时间分解}
\subsection{实验数据与评价指标}
实验采用官方模拟器 \pathtext{Jammers-simulator-full/test} 目录中的六份正式导出,
包括问题三、四各三次测试。各文件经 SHA-256 校验后,与官方原始导出、
结果侧文件及正式统计记录建立对应关系\cite{formal}。
案例编码与文件校验值列于附录~\ref{app:data}。
=======
\section{官方正式测试结果与时间分解}\label{sec:formal}
\subsection{数据选择及对应关系核对}
本节实验样本严格限定为官方模拟器
\pathtext{Jammers-simulator-full/test} 下四个正式导出包。
问题三、四各有正式序号 $1$、$2$,文件名及案例编码见结果表和附录。
本节表格不采用 \texttt{project/results} 中的自建评测数据,
也不将历史演练案例当作正式测试补入;
自建配对对比与演练局示例分别在第~\ref{sec:comparison} 节和各问的运行过程示例中单独陈述,
两类数据不合并统计。
>>>>>>> 78e4420a3e496c43db8e06556e539fd7d2aaf231
评价指标包括清除数量 $N_c^+$、平均定位清除时间 $\bar T$、程序运行时间
$T_{\mathrm{real}}$,以及检测、换频和清除的动作次数。
其中 $\bar T=T/N_c^+$,虚拟时间 $T$ 按整数微秒累计,
$T_{\mathrm{real}}$ 采用官方记录的毫秒值。
六次测试均以主动退出结束,统计提交状态为已确认。
\subsection{问题三正式结果}
\begin{table}[htbp]
\centering\small
\caption{问题三正式测试结果(时间单位:s,平均时间单位:s/个)}
\setlength{\tabcolsep}{4pt}
\begin{tabularx}{\linewidth}{l X r r r}
\toprule
测试 & 测试案例编码 & 清除数 & 平均定位清除时间 & 程序运行时间\\
\midrule
\csname @@input\endcsname data/formal-q3-rows.tex
\bottomrule
\end{tabularx}
\label{tab:formal3}
\end{table}
三次正式测试分别清除 $13$、$15$、$10$ 个源,累计 $\QThreeCount$ 个,
平均定位清除时间分别为 $238.075$、$232.889$、$290.686$ s/个。
三次总虚拟时间之和为 $\QThreeTotal$ s,按清除数量加权的平均时间为
\begin{equation}
\bar T_{3,\mathrm{w}}
=\frac{\sum_{i=1}^{3}T_{3,i}}{\sum_{i=1}^{3}N_{3,i}^{+}}
=\frac{\QThreeTotal}{\QThreeCount}
=\QThreeWeighted\ \text{s/个}.
\end{equation}
将三个案例等权平均,得到 $\QThreeMean$ s/个。
加权平均衡量全部已清除源的平均时间成本,等权平均衡量三个案例的平均表现。
第三次的总虚拟时间为 $2906.863$ s,在本组三次测试中最短;
其清除数为 $10$,因而每源平均时间为 $290.686$ s/个。
清除数量与总时间共同决定每源时间,表~\ref{tab:formal3} 同时列出这些指标以便比较。
程序运行时间为 $2.680$ 至 $5.596$ s,反映了本组案例中的实际计算与通信开销。
\subsection{问题四正式结果}
\begin{table}[htbp]
\centering\small
\caption{问题四正式测试结果(时间单位:s,平均时间单位:s/个)}
\setlength{\tabcolsep}{4pt}
\begin{tabularx}{\linewidth}{l X r r r}
\toprule
测试 & 测试案例编码 & 清除数 & 平均定位清除时间 & 程序运行时间\\
\midrule
\csname @@input\endcsname data/formal-q4-rows.tex
\bottomrule
\end{tabularx}
\label{tab:formal4}
\end{table}
三次测试分别清除 $13$、$10$、$14$ 个源,累计 $\QFourCount$ 个,
平均定位清除时间分别为 $720.171$、$927.130$、$614.884$ s/个。
总虚拟时间之和为 $\QFourTotal$ s,相应的加权平均时间为
\begin{equation}
\bar T_{4,\mathrm{w}}
=\frac{\sum_{i=1}^{3}T_{4,i}}{\sum_{i=1}^{3}N_{4,i}^{+}}
=\frac{\QFourTotal}{\QFourCount}
=\QFourWeighted\ \text{s/个}.
\end{equation}
三个案例的等权平均时间为 $\QFourMean$ s/个。
第三次清除数为 $14$,总虚拟时间为 $8608.382$ s,
每源平均时间为 $614.884$ s/个;
在本组三个案例中,其清除数量最多,平均定位清除时间最短。
程序运行时间为 $5.724$ 至 $7.668$ s。
各案例的结果变化反映了源分布、有效接收范围和朝向约束对搜索过程的共同影响。
\subsection{动作耗时分解}
将式~\eqref{eq:time} 重排,得到累计移动时间
\begin{equation}
T_{\mathrm{move}}
=T-5N_m-N_s-5N_c^+-3N_c^-.
\label{eq:residual}
\end{equation}
表~\ref{tab:cost} 中 Q3-1 表示问题三第一次正式测试,其余编号依此类推。
六次测试的清除失败计数均为零。
各动作次数与式~\eqref{eq:residual} 共同确定图~\ref{fig:costbars} 的耗时分解。
\begin{table}[htbp]
\centering\small
\caption{六次正式测试的动作计数与移动耗时}
\setlength{\tabcolsep}{4.5pt}
\begin{tabular}{lrrrrrr}
\toprule
案例 & 检测数 & 换频数 & 失败清除 & 总虚拟时间/s & 移动时间/s & 移动占比\\
\midrule
\csname @@input\endcsname data/formal-cost-rows.tex
\bottomrule
\end{tabular}
\label{tab:cost}
\end{table}
\input{figures/formal-time-bars}
<<<<<<< HEAD
六次测试中,移动时间占总虚拟耗时的 $\FormalMovementMin\%$ 至 $\FormalMovementMax\%$,
是主要时间成本。问题三的检测次数为 $105$、$117$、$117$,
问题四为 $349$、$361$、$264$;
混合源案例中,朝向约束增加了观测与位置选择的复杂度。
因此,后续优化可同时考虑减少移动距离与提高单次观测的信息增益。
=======
图~\ref{fig:timingmeasured} 按同一记账口径给出一局全向演练的累计时间构成:
横轴为动作序号,堆叠高度为累计虚拟时间,
移动项在整局中占主要部分,清除阶段表现为阶梯状跃升。
该图用于说明式~\eqref{eq:time} 的分项在同一局内如何随时间累积,
其数据来自演练留档,不进入正式统计。
\begin{figure}[htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.58\linewidth]{timing-measured-q3-10-sources.png}
\caption{一局全向演练(\texttt{BBM9-HZG2-77N5-NKKC},$10$ 个源)的累计虚拟时间构成。
该局为演练案例,不计入正式测试结果。}
\label{fig:timingmeasured}
\end{figure}
四局移动时间占总虚拟时间的 $76.59\%$ 至 $78.02\%$。
从这一组正式样本看,减少移动是影响总耗时的主要方向,
检测与换频仍应同时计入路径选择。
由 $L_{\mathrm{eq}}=5T_{\mathrm{move}}$ 得四局等效距离分别约为
$12.045$、$13.627$、$36.386$、$35.507$ km。
它们由已量化的移动时间反推,不是独立轨迹测得的长度。
>>>>>>> 78e4420a3e496c43db8e06556e539fd7d2aaf231
由 $L_{\mathrm{eq}}=5T_{\mathrm{move}}$ 得问题三的等效移动距离依次为
$12.045$、$13.627$、$10.824$ km,问题四依次为
$36.386$、$35.507$、$35.027$ km。
该距离由官方时间计数及移动速度计算。
所有平均值先以官方整数单位求和、相除,最后保留三位小数。
\subsection{实验结果分析}
六次正式测试累计清除 $\FormalClearCount$ 个源,
程序运行时间介于 $\FormalRunMin$ 与 $\FormalRunMax$ s。
在所观测的三组全向案例中,七点覆盖与信息增益选点相结合,
得到 $232.889$ 至 $290.686$ s/个的平均定位清除时间;
三组混合源案例采用定向集合覆盖与网格遍历清除,
得到 $614.884$ 至 $927.130$ s/个的相应结果。
两类问题的共同特征是移动耗时占比较高。
路径排序应统筹覆盖站、定位测点和清除点的位置,
同时计入频道切换与检测费用。
平均定位清除时间、累计清除数和程序运行时间分别反映时间成本、
任务处理规模与计算通信开销,三者共同构成本文的实验评价。