本发明属于分子通信领域，特别涉及一种纳米机从发射点到目标点的路径优化技术。
背景技术：
1、分子通信的概念在2005年首次被提出，使用生化信号实现纳米系统之间的通信，在生物环境下，许多纳米机集合在一起形成纳米网络可以执行一些医疗任务，例如异常检测和靶向给药。
2、癌症一直是医疗界关注的重点，癌细胞如果扩散到身体的健康部位，死亡率就会大大提高。化疗是化学药物治疗的简称，它通过将化学治疗药物以口服、静脉等方式送达患处以达到杀灭癌细胞的目的，它是治疗癌症的常见手段之一。然而，药物也有可能作用于正常细胞，不仅降低的药物利用率还会对正常细胞造成伤害。
3、靶向给药(tdd)是一种将纳米载体在受控下定向地输送到身体患病区域的工程方法，它旨在保护健康部位不受影响并且减少药物的降解和损失，提高药物的利用率。靶向给药分为被动靶向和主动靶向两种，主动靶向具有增强被动靶向的效果，从而使纳米颗粒对靶点更具特异性，从而提高传输效率。然而，这两种给药方式都是依赖全身血液循环和扩散，在这个过程中药物可能会降解，并且给药速度极慢，如何让纳米机在我们的控制下执行任务十分关键。基于中继的分子定向通信可以提高移动效率，携带药物的纳米机首先到达中继节点，再移动到下一个节点或者目标位置，在此作用下，纳米机能够不盲目移动，从而更快到达给药区域。如果中继点在发射点和目标区域的直线上或接近于这条直线，那么这条路径就比较短，否则，纳米机要移动较长的距离才能到达目标区域，长距离运输不仅会导致给药的效率变低，更会导致药物的降解增加，因此中继节点位置的确定十分重要。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，通过将若干个中继节点的位置处于或无限接近起点和目标位置形成的直线上，相对于对位置没有特殊要求的基于中继的定向分子通信，该算法可以有效缩短药物的运输距离，从而提高运输的效率和药物的利用率。
2、本发明采用的技术方案为：一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，纳米机分为中继纳米机与递送纳米机，递送纳米机从发送点经若干中继纳米机后移动到目标位置，中继纳米机在发送点与目标位置之间的位置确定过程为：
3、s1、纳米机发送区域释放排斥分子，病变细胞释放天然引诱分子，中继纳米机也会释放人工合成的引诱分子，包括a型引诱分子和bi型引诱分子，i＝1,2,3,…,n，其中n为自然数，i与中继纳米机检测到的引诱分子的类型有关，排斥分子对中继纳米机起排斥作用，引诱分子对中继纳米机起吸引作用，中继纳米机从发送区域出发，在排斥分子的排斥作用下移动，并周期性检测周围的排斥分子和引诱分子；引诱分子的优先级为：病变细胞释放的天然引诱分子<b1型引诱分子<b2型引诱分子<…<bn0型引诱分子<a型引诱分子；
4、s2、设置分子浓度阈值；
5、s3、计算中继纳米机检测到的排斥分子和最高优先级引诱分子浓度之和y，将y值首次大于设置的分子浓度阈值的这个中继纳米机作为领导者；
6、s4、将作为领导者的中继纳米机部署在其当前位置，并释放a型引诱分子，其他中继纳米机继续移动，将a型引诱分子有效浓度范围与排斥分子有效浓度范围所重叠区域中，y值最大的中继纳米机部署在其当前位置；然后这个已部署的y值最大的中继纳米机开始释放bi型引诱分子；作为领导者的中继纳米机检测到bi型引诱分子后，停止释放a型引诱分子，并继续移动，a型引诱分子将逐渐降解；
7、s5、重复步骤s2至s4，直到完成所有中继纳米机的位置部署。
8、步骤s2中的分子浓度阈值具体设置方式为：
9、所述分子浓度阈值大于或等于：根据纳米机发送区域释放的排斥分子有效浓度范围，与当前最高优先级引诱分子有效浓度范围，两者的重叠区域中各点位所计算出的排斥分子与引诱分子浓度和的最小值。
10、步骤s2中当前设置的分子浓度阈值大于前一次设置的分子浓度阈值。
11、本发明的有益效果：在普通的分子通信中继算法中，输送药物的纳米机可能会在中途“拐弯”才能到达目标位置，这会导致效率低下等一系列问题，本发明通过设置两个阈值，先选定一个范围，再在这个范围中选择最佳的中继位置点，从而使得节点位于或无限接近于起点终点的直线上，达到投递纳米机从起点到目标位置运动路径最短的效果；
12、相比于对现有的中继节点位置无限制，本发明的方法由于起点、中继节点和目标位置几乎在同一条直线上，因此传输药物的距离是最短的，在纳米机移动速度没有大差别的情况下，本发明方法耗时最少，药物损耗也最低。
1.一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，其特征在于，纳米机分为中继纳米机与递送纳米机，递送纳米机从发送区域经若干中继纳米机后移动到目标位置，中继纳米机在发送区域与目标位置之间的位置确定过程为：
2.根据权利要求1所述的一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，其特征在于，步骤s2中的分子浓度阈值具体设置方式为：
3.根据权利要求2所述的一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，其特征在于，步骤s2中当前设置的分子浓度阈值大于前一次设置的分子浓度阈值。
4.根据权利要求3所述的一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，其特征在于，纳米机发送区域位于距离病变细胞最近的血管壁。
5.根据权利要求4所述的一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，其特征在于，病变细胞位置通过医学成像技术确定。
6.根据权利要求5所述的一种确定分子定向通信中继节点位置的方法，其特征在于，在中继纳米机所检测到的y值小于所设定的阈值前，中继型纳米机会不断调整与迭代自己的速度与位置，当y值大于所设定的阈值时，中继型纳米机会释放新的引诱分子，其优先级比自己所检测到的最大引诱分子优先级更高一级。
