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lora_route_py/docs/plan/paper_result_need.md
2026-02-25 20:27:46 +08:00

5.6 KiB
Raw Blame History

下面直接给论文产出阶段Post-Phase-3.5)操作流程。 目标不是继续开发系统,而是把已有平台 → 可发表实验结果

你现在的系统已经满足论文最低条件:

  • 可复现实验seed
  • baselinegradient / flooding / random
  • 多指标PDR + airtime + TX cost
  • 自动实验 runner

接下来只做 科研标准三件事


一、跑大量 seeds统计显著性

为什么必须做

现在结果:

PDR ≈ 18%

LoRa + 随机信道 → 方差极大

单次结果 = 不可发表。

论文要求:

expectation over randomness

即:

[ Result = E_{seed}[metric] ]


目标规模(直接照做)

项目 建议值
seeds 数量 3050
每 seed 时长 100s保持一致
topology 固定
traffic 固定
唯一变量 RNG seed

修改 runner核心思想

你已经有:

run_experiments.py

现在只加一层:

for seed in range(50):
    config.RANDOM_SEED = seed
    run_single_experiment(...)

输出结构:

results/
  gradient/
    seed_0.json
    seed_1.json
    ...
  flooding/
  random/

每个 json 至少包含

{
  "pdr": 0.187,
  "airtime": 0.368,
  "tx_total": 217,
  "tx_per_success": 36.1
}

然后做统计汇总

计算:

mean
std
95% CI

公式:

[ CI = 1.96 \cdot \frac{\sigma}{\sqrt{N}} ]


二、生成 Tradeoff 图(论文核心)

这是最关键步骤

论文 reviewers 不看日志,只看图。


图 1必须PDR vs Airtime

含义

证明:

flooding 高 PDR 是用 airtime 换来的


横纵轴

x: airtime_usage (%)
y: PDR (%)

每个算法一个点(带 error bar


Python 示例

plt.errorbar(
    airtime_mean,
    pdr_mean,
    xerr=airtime_ci,
    yerr=pdr_ci,
    fmt='o',
    label='gradient'
)

论文意义(非常重要)

这是:

efficiency frontier

审稿人一眼能理解贡献。


图 2必须TX Cost vs PDR

x: tx_per_success
y: PDR

解释:

能量效率 ↔ 可靠性 tradeoff

图 3强烈建议Airtime Budget Curve

固定 airtime 上限:

10%
20%
30%
...

看谁 PDR 更高。

这属于:

fair resource comparison

非常论文化。


输出格式

保存:

figures/
  pdr_vs_airtime.pdf
  pdr_vs_cost.pdf

⚠️ 必须 PDF矢量图


三、写 Method + Evaluation论文主体

你现在不要写 Introduction。

只写两章:

III. Method
IV. Evaluation

(1) Method 章节结构(直接按这个写)

A. Network Model

描述:

  • N nodes
  • single gateway
  • LoRa PHY abstraction
  • collision model

不用写代码细节。


B. Routing Algorithms

三个 subsection

1. Gradient Routing

写:

  • hello dissemination
  • distance metric
  • next-hop selection

给一个公式:

[ Cost_i = w_1 RSSI + w_2 HopCount ]

(即使当前权重简单也可以)


2. Flooding (Baseline)

说明:

each node rebroadcasts once

强调:

upper-bound reliability baseline


3. Random Forwarding

说明:

random neighbor selection

作为 lower baseline。


C. Evaluation Metrics你 Phase-3.5 的贡献)

定义:

Packet Delivery Ratio

[ PDR = \frac{received}{generated} ]

Airtime Usage

[ A = \frac{\sum TX_time}{simulation_time} ]

Transmission Cost

[ C = \frac{total_tx}{successful_packets} ]

这一节其实已经是论文贡献点。


(2) Evaluation 章节结构

A. Experimental Setup

写:

参数
Nodes 12
Area 800 m
Duration 100 s
Seeds 50

B. Reliability Comparison

放表格:

Algo PDR CI

C. Efficiency Tradeoff核心

插入:

  • PDR vs Airtime 图

写一句关键论文句式:

Gradient achieves comparable reliability while consuming significantly less channel airtime.


D. Discussion

直接写你已经发现的:

Flooding improves reliability by saturating the channel rather than improving routing efficiency.

这句话就是论文卖点。


四、你接下来真实的 TODO最终版

直接复制给执行 AI

# Paper Production TODO

## Phase-Paper-1: Statistical Experiments
- [ ] run 50 seeds per algorithm
- [ ] save per-seed JSON results
- [ ] compute mean/std/95%CI

## Phase-Paper-2: Figure Generation
- [ ] plot PDR vs Airtime (error bars)
- [ ] plot PDR vs TX_cost
- [ ] export PDF figures

## Phase-Paper-3: Method Section
- [ ] network model description
- [ ] routing algorithm definitions
- [ ] metric formalization

## Phase-Paper-4: Evaluation Section
- [ ] experiment setup table
- [ ] comparison tables
- [ ] tradeoff analysis text

五、一个关键判断(你现在的位置)

你已经从:

工程实现阶段

进入:

科研结果生产阶段

后续成功与否 不再取决于算法,而取决于:

统计严谨性 + 图表达能力