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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)
- ✅ baseline(gradient / 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 | 30–50 |
| 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 | 值 |
|---|---|
| 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