优先聚类和高斯混合模型树相融合的递增聚类研究

传统聚类算法实现大数据集聚类时,耗费大量的时间和内存,无法适应大数据流的动态性,聚类稳定性较差。因此,提出基于优先聚类和高斯混合模型树的递增聚类方法。采用优先聚类算法对大数据集进行优先聚类,获取典型数据集,降低大数据集的数据复杂度,采用高斯混合模型树的递增聚类算法,将典型数据集中的数据插入到高斯混合模型树内,塑造数据集的高斯混合模型树,树的叶子节点和非叶子节点分别同单高斯数据分布和高斯混合模型分布对应,基于插入结果对高斯混合模型树实施调整,检测插入到模型树内的数据是否需要删除,并完成数据的删除操作,采用广度优先方法获取最佳的树节点作为最终的聚类结果。实验结果表明该算法取得了很好的效果,具有较高的可扩展性和稳定性。     

基于耦合振子模型的含风电电力系统聚类同步

针对含风电的电力系统受到扰动后发生严重的系统同步问题,提出基于Kuramoto模型的网络耦合聚类同步方法。应用图论理论建立电力网络收缩模型,在此基础上建立基于Kuramoto耦合振子模型电力系统等值模型,并提出基于动态耦合强度的电力网络聚类算法,该方法在系统发生扰动后能够快速、准确地将系统内振子的同步状态进行聚类。通过含有风电场的39节点新英格兰系统进行验证,仿真结果表明,通过聚类后各机群分析可以更清晰地了解电网的同步状态,避免系统进一步崩溃。     

基于决策树的网络高维数据软子空间聚类方法研究

典型网络高维数据软子空间聚类方法采用软子空间聚类算法,根据目标函数最优解判断聚类是否最优,最优解计算过程容易过度拟合陷入局部最优,导致分类结果精度低。故文中提出基于决策树的网络高维数据软子空间聚类方法,根据信息增益选择决策树节点,在信息增益基础上添加分裂信息项防止决策树节点过度分类,获取不同树节点属性类别划分结果。在此基础上采用后剪枝技术删除含有噪音和干扰属性结点,将包含样本数量最多的分类结果视为网络高维数据软子空间的分类结果。仿真实验结果表明,所提方法聚类分析正确率随着网络高维数据集维数的增加而增加,且随样本数量增加的同时运行时间增长幅度较低,用时较短,是一种应用价值高的网络高维数据软子空间聚类方法。     

一种基于超节点和能量优先的无线传感器网络的高效查询算法

文中提出一种基于超节点和能量优先的无线传感器网络的高效查询算法.该算法包括传感器节点的层次聚类算法及基于能量代价模型等支撑技术,主要解决了以下两个问题:(1)数据如何从传感器节点传送到汇聚节点;(2)通过对传感器节点进行聚类,形成超节点,使得在查询过程中减少对无关节点的访问.实验表明该算法在提高无线传感器网络查询效率的情况下,延长网络的使用寿命.     

基于信息损失量估计的匿名图构造方法

首先分析了在进化的社会网络序列中,攻击者利用节点度信息,通过识别目标节点的方法对局部社会网络进行攻击过程,分析了利用k匿名方法对该类攻击进行隐私保护时存在的信息损失问题,针对该问题,提出了一种基于信息损失量估计的k匿名图流构造方法,通过子图节点属性泛化、子图内部结构的泛化控制图重构的信息损失,通过禁止子图内部扰动阻止网络攻击。定义匿名过程中由于图重构造成的节点和结构信息损失的估算方法,建立了基于贪婪聚类算法的网络节点的k匿名聚类算法,根据信息损失估计实现匿名分组,在进化的社会网络中以最小信息损失量构造匿名社会网络,在医疗诊断数据集上的实验表明所提方法能够较理想地控制信息损失量。     

基于结构相似度的大规模社交网络聚类算法

针对社交网络的有向交互性和大规模特性,该文提出一种基于结构相似度的有向网络聚类算法(DirSCAN),以及相应的分布式并行算法(PDirSCAN)。考虑社交网络中节点间的有向交互性,将行为结构相似的节点聚集起来,并进行节点功能分析。针对社交网络规模巨大的特点,提出MapReduce框架下的分布式并行聚类算法,在确保聚类结果一致的前提下,提高处理性能。大量真实数据集上的实验结果表明,DirSCAN比无向网络聚类算法(SCAN)在F1上可提高2.34%的性能,并行算法PDirSCAN比DirSCAN运行速度提升1.67倍,能够有效处理大规模的有向网络聚类问题。     

网络传输态势感知的研究与实现

将态势感知的先进思想引入网络传输领域,以空间流量聚类为基本思想,建立网络传输态势感知(NTSA)模型;围绕模型关键技术,依据信息增益和互信息的等价性执行态势因子选择,提出了一种面向传输模式划分的高维数据流聚类算法,并且基于图论进行拓扑重要性分析;设计并且实现了NTSA原型系统.基于真实数据集的实验验证了系统的时效性、准确性以及可扩展性.     

时间约束NMF算法及其在脑动态功能网络降维中的应用

为了保证高维数据中的时间属性在降维过程中得以保持,提出了一种时间约束非负矩阵分解算法（Time constraint Non-negative Matrix Factorization,TNMF）。该算法通过融合时间序列信息、数据维度,分解误差等约束条件,共同构建时间属性约束模型,计算最优基矩阵维度,能在降维的同时最大限度地保留原始高维数据的空间结构和时间序列信息。将其用于脑动态功能网络降维的实验结果表明,该算法在时间特征提取、聚类可视化效果和聚类指标上明显优于目前常用的降维聚类算法。      

一种基于社交网络的卫星IP数据分析算法

针对卫星IP数据分析问题,利用协议分析将非结构化的IP数据文件转化为结构化特征,基于提取的结构化特征构建卫星IP通联网络,并提出了一种基于模块度的IP通联网络自动划分算法,实现了不同网络节点的自动聚类。为进一步提取IP通联网络中的信息,提出了一种基于度和集聚系数的节点重要性评价方法,实现了卫星IP通联网络中节点重要性的自动评价。实验结果表明,提出的算法能够提取卫星IP数据中的有价值信息,可有效支撑卫星通信侦察信息处理。     

基于监督信息特性的主动半监督谱聚类算法

 半监督聚类是利用少部分监督信息辅助大量未标签数据进行非监督的学习,其聚类性能的改善依赖于监督信息,因此挖掘适合半监督聚类的监督信息非常关键.提出了一种基于监督信息特性的主动学习策略,即找出同一类中距离相对较远的数据对象对和不同类中距离相对较近的数据对象对组成监督信息,并将其引入谱聚类算法,构建新颖的主动半监督谱聚类算法ASSC（Active Semi-supervised Spectral Clustering）.利用该监督信息调整谱聚类中点与点之间的距离矩阵,使类内各点紧聚,类间散布.通过对UCI基准数据集以及人工数据集的实验结果表明,ASSC算法优于采用随机选取监督信息的谱聚类性能.     

分簇型无线传感器网络时间同步机制的研究

提出了一种基于分簇型网络结构的时间同步算法。算法的主要思想是通过在簇建立阶段利用LEACH优化算法优化网络拓扑结构,降低网络的跳数,从而降低了时间同步精度由于跳数增加而导致的误差积累,为时间同步算法提供一个良好的网络结构。在LEACH优化算法中,簇首选取机制融入簇首节点的剩余能量和密度因子,并且提出了助理簇首节点用以均衡簇首节点的能量消耗。同时在时间同步阶段,采用双向时间同步机制和单向广播时间机制。实验仿真证明,提出的时间同步算法降低了网路的跳数,提高了时间同步精度,降低了节点的能量消耗,提高了网路的运行时间,具有一定的实用价值。     

实现自组网互同步的一种单源同步法

针对自组网的特点,提出一种单源互同步算法,使各节点动态地选择与本节点直接通信的节点中主时钟频率最大的节点作为帧同步的同步源,并向其锁钟,进而实现全网的帧同步与时钟同步.经测试验证,该算法在抗摧毁性能、同步收敛速度、时钟同步准确性和稳定性等方面具有较为突出的优势.     

基于频偏估计的无线传感器网络时间同步算法

针对无线传感器网络经典同步算法稳定性较差,时钟相偏和频偏联合校正算法存在高开销等问题,提出一种基于频偏估计的无线传感器网络时间同步算法（CSMS算法）。CSMS算法采用低开销相偏和频偏估计方法,提高了成对节点的同步精度和稳定性;结合分层和广播监听构建了同步策略,能够保证算法的稳定性和同步精度,实现了与邻居节点及根节点的同步,同时优化了同步总开销。实验结果表明,CSMS算法能够有效地平衡同步能耗、同步精度及同步稳定性。     

一种基于传播时延修正的网络时间互同步算法

介绍了一种时间互同步算法的基本原理,并通过仿真试验分析了该算法在不同环境下的性能,指出其应用在地理覆盖范围较大的网络中的局限性。为改善该算法在实际应用场景中的性能,提出了一种基于传播时延修正的新策略。仿真结果表明,改进后的时间同步算法在传播时延不能忽略的场景中的性能远远优于原来的算法,其同步精度由原算法的1 ms左右提高到几微秒到几十微秒的量级,在实际工程中具有较高的应用价值。     

基于分簇的多跳无线传感网络时间同步算法

针对典型的时间同步算法应用到多跳拓扑网络时存在时间同步精确度差、收敛速度慢、功耗较大等问题,文章提出一种基于分簇的多跳无线传感网络时间同步算法。该算法结合了TPSN算法和RBS算法的同步思想,摒弃了TPSN算法同步周期长的缺点而保留了其同步精确度高的优点,也解决了RBS同步开销大和难于应用到多跳网络的问题。该算法具有相当高的同步精度,并有效降低了同步功耗,具有一定的实用性。     

Multimedia synchronization protocols for broadband integratedservices

Protocols to provide synchronization of data elements with arbitrary temporal relationships of both stream and non-stream broadband traffic types are proposed. It is specified that the provision of a synchronization function be performed within a packet switched network, and, accordingly, a two-level communication architecture is presented. The lower level, called the network synchronization protocol (NSP), provides the ability to establish and maintain individual connections with specified synchronization characteristics. The upper level, the application synchronization protocol (ASP), supports an integrated synchronization service for multimedia applications. The ASP identifies the temporal relationships among an application's data objects and manages the synchronization of arriving data for playout. The proposed NSP and ASP are mapped to the session and application layers of the open-systems-interconnection (OSI) reference model, respectively     

基于ZigBee节点的按需时间同步算法

简要阐述近年来无线传感网络时间同步（TPSN）算法的发展概况和影响无线传感器网络时间同步的因素,结合无线传感网络中路由节点与终端节点的特点,提出一种融合了参考广播同步（RBS）与TPSN算法设计,在保持同步精确度前提下,整个网络的功耗大大降低。通过实验采集到的数据分析了协议的可行性,证明该算法较适合于对节点密度高,终端节点较多的无线网络中,如工业有害气体的检测。     

A multimedia synchronization model and its implementation intransport protocols

An implementation of a synchronization mechanism in transport protocol to support multimedia applications over a packet or cell switched network is proposed. In designing such a mechanism for practical use, ease of implementation and capability of handling random delay of packets are two key issues for success. Since the random delay of packet or cell switched networks makes synchronization among media more complicated after the transmission across the network, a model which considers the random transmission delay is hence required to specify the temporal relationship among media. Therefore, a real-time synchronization model is presented to satisfy this requirement in the paper. Based on the proposed synchronization model, a transport protocol, namely the multimedia synchronization transport protocol (MSTP), is designed and implemented. We have implemented a prototype system using the MSTP protocol and built a simulation system for the wide area network (WAN) environment in order to evaluate the performance of the MSTP protocol     

一种基于IEEE1588协议的同步误差修正算法

为了减小网络传输抖动误差对IEEE1588时间同步协议的影响,提高网络授时精度,本文对IEEE1588协议的原理进行了研究,并提出了卡尔曼平滑滤波修正算法。首先,详细分析了影响同步精度的几个因素,依据IEEE1588延迟请求响应机制,分析推导了偏移测量值的噪声模型,并在此基础上对卡尔曼平滑滤波算法进行仿真,仿真中对比滤波前后的同步精度,验证了该设计的可行性和算法的有效性。     

Self-correcting time synchronization using reference broadcast in wireless sensor network

Time synchronization is one of the most fundamental services for numerous wireless sensor network applications. In this article the definition and basic concepts of time synchronization are introduced, and the related work is summarized in brief. Through analyzing the characteristics of the existing typical synchronization protocols and making a comprehensive comparison of the performance of various algorithms, we present a common guideline for designing the time synchronization protocol in WSN. Following this guideline, we develop a new time synchronization protocol called Self-Correcting Time Synchronization (SCTS), which converts the time synchronization problem into an online dynamic self-adjusting optimizing process to make the offset compensation and drift compensation simultaneously. The time and space complexities of the algorithm implementation are very low. In addition, the SCTS protocol fully exploits the inherent broadcast property of wireless channel, so the communication overhead is rather low. Because the algorithm implementation is based on the phase locked loop principle, an equivalent digital PLL without an actual voltage controlled oscillator is also proposed to avoid introducing the extra hardware required by a traditional PLL circuit. Finally, we validate SCTS on the Berkeley Mica2 experimental platform, and the performance is evaluated and compared to the existing typical time synchronization protocol.