基于Cayley图的P2P覆盖网络模型

针对现有的P2P覆盖网络模型大多数没有考虑P2P网络的聚类性和对称性问题,本文采用基于Cayley图的代数图论构造方法,给出了一种新颖的P2P覆盖网络模型。该模型结构简单、高度对称,能满足P2P网络的自组织和可扩展性。分析和实验结果表明,该模型在容错性、查询效率和负载均衡方面都要优于现有的覆盖网络模型Chord、CAN,并具有高聚类性。     

一类互联网络模型

设Sn是一个对称群．让n表示{l，2，…，n)，B^*表示Sn中所有对换的集合．设B是B^*的任一子集．关于B的对换图Wc被定义为：顶点集是n，边集是{[uv]：(uv)∈B)．如果Wn是一棵树，则这个对称图称为一棵对换树Tn,Tx是Sn的一个极小生成集．研究了Cayley图Cay(Sn，Tn)的性质，从而说明了这类互连网络模型的优越性．     

WS与NW两种小世界网络模型的建模及仿真研究

对WS小世界网络和NW小世界网络两种网络模型进行计算机建模,并分析它们的静态网络统计量,包括节点的度分布、平均最短路径和聚类系数等特征指标.进一步得到了WS和NW小世界网络模型的度分布图以及NW小世界网络模型的平均最短路径和平均聚类系数的归一化图.使用Matlab软件,用邻接矩阵表示网络连接,用随机数产生器产生概率,生成两种小世界模型.并且使用稀疏矩阵的方法,大大减少了内存的使用量,使仿真程序能生成具有更多网络节点的大型网络,使对数十万节点的网络进行建模和分析成为可能.     

节点数固定的ER网络演化模型拓扑性质的研究

复杂网络模型的研究主要集中在ER网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型,其中ER网络模型是最经典的复杂网络模型之一。文章研究了节点数固定情况下的ER网络模型,根据网络内部边的动态演化特点,将节点数固定的网络模型进行了细分,给出了模型的生成算法,并模拟了算法生成的随机网络的平均路径长度和聚类系数。仿真结果表明,节点数固定的ER网络具有小世界特性,出现这种小世界特性的主要原因是由于网络内部边的异质性,而与网络的节点数变化没有必然联系。     

一类Cayley图:环的递归立方体网络

证明环的递归立方体网络(Recursive Cube of Rings network)(简称RCR网络)也是Cayley图,它有很多良好的拓扑性质.采用有限群导出Cayley图的方法,先定义了一个新的群,然后重新证明了RCR网络是一类Cayley图,并更改了RCR中节点的表示方法.     

一种具有常数度的无线P2P覆盖网络

由于无线网络中的资源受限性和拓扑动态性,有线网络上的已存在P2P系统很难直接应用到无线网络中。基于代数群论中的半直积方法,构造了一个具有Cayley图特性的常数度结构化P2P系统。Cayley-4DHT利用节点标识符将网络中的节点按照位置进行分组,使覆盖网络上邻近的节点在物理拓扑上也是相邻的,另一方面,通过在Cayley-4DHT的路由算法中嵌入无线网络中的跨层方法,使无线网络的广播特性在P2P资源搜索中得到了充分的利用。理论分析和模拟实验结果表明,Cayley-4DHT在无线m esh网络中,能提供较好的资源搜索性能。     

一类互联网络模型

设Sn是一个对称群.让n表示{1,2,…,n},B*表示Sn中所有对换的集合.设B是B*的任一子集.关于B的对换图Wn被定义为:顶点集是n,边集是{[uv]:(uv)∈B}.如果Wn是一棵树,则这个对称图称为一棵对换树Tn.Tn是Sn的一个极小生成集.研究了Cayley图Cay(Sn,Tn)的性质,从而说明了这类互连网络模型的优越性.     

BP网络在感应电机逆系统中的模拟与仿真

对于一些复杂的非线性系统,传统的解析形式难以实现.本文提出了一种基于BP网络的构造方法,以非解析形式实现逆系统,并结合感应电机模型进行MATLAB仿真,生成了感应电机的神经网络逆模型,对比结果可知神经网络逆系统输出值误差极小,表明BP网络的逆系统构造策略是可行的.     

具备小世界网络拓扑特性的无线传感器网络鲁棒性分析

无线传感器网络(WSN)传感器节点数量多且分布广,将复杂网络理论引入无线传感器网络(WSN),对分析网络拓扑结构、发现其中隐藏的规律以及提高网络性能具有十分重要的意义。根据LEACH分簇算法,通过将网络中介数较小的链路删除,构建具备小世界网络特性的无线传感器网络。提出基于网络负载和冗余的传感器网络连通性的测度,在此基础上给出无线传感器网络鲁棒性分析的方法。针对两种攻击方法,随机攻击和蓄意攻击,对基于小世界网络模型的无线传感器网络鲁棒性能进行分析。仿真结果表明,减少网络负载增加网络冗余利于传感器网络鲁棒性的增强。     

基于Kleinberg模型的P2P网络搜索协议

针对基于DHT技术的结构化P2P网络存在路由效率低和负载不均衡问题,依据Kleinberg小世界模型设计了一个结构化P2P网络协议.P2P网络由一些相互连接结点类构成,结点类之间存在长程连接和短程连接,具有一定的小世界特征,减少了查询路由步数;通过设置结点类内部结点数量的最大值,可以平衡P2P网络负载;分析了P2P网络搜索开销,基于Kleinberg小世界模型的P2P网络搜索平均传递步数存在一个上界.实验结果表明,随着网络规模的扩大,平均搜索步数呈对数函数增长;长程连接数量增多可以减少平均搜索步数,减少的趋势呈反比函数.     

基于复杂网络的一个小型模拟电路分析

基于复杂网络理论,以模拟电路的具体实例,采用对数坐标,给出了反映网络节点与之对应的连接度函数关系,以及节点连接度的概率分布函数曲线,分析了网络连接度分布统计特性,确认连接度分布是一个逼近幂律的分布,证明此模拟电子电路网络具有小世界和无尺度特性.     

基于二阶信息的复杂系统弹性度量研究

基于节点最近邻信息,复杂系统弹性预测模型通过将多维方程映射为一维方程,度量复杂系统弹性。然而该模型并未引入节点二阶邻居的信息。基于复杂系统弹性预测模型,通过在映射过程引入节点二阶邻居信息,该文提出了一种考虑节点二阶邻居信息的复杂系统弹性预测模型,并在Barabási-Albert（BA）无标度网络、Watts-Strogatz（WS）小世界网络上验证了新模型的有效性,进而讨论了不同网络拓扑结构对新模型效果的影响。实验结果表明,在平均度不同的BA无标度网络和WS小世界网络中,基于节点二阶邻居信息的复杂系统弹性预测模型均可更准确地预测系统弹性。其中,网络平均度为2的BA无标度网络和WS小世界网络的系统弹性测量精度分别提高了79.89%和59.53%。且在同类网络中,网络平均度越小,基于节点二阶邻居信息的模型越适用。同时,针对同类型平均度相同的网络,改进后模型在BA无标度网络上的效果优于WS小世界网络。该文的研究为有效度量复杂系统弹性状态和设计弹性系统提供了科学的研究手段和理论支持。     

三种构建无尺度蠕虫网络的蠕虫传播模型

鉴于无尺度网络的健壮性和小世界特性是蠕虫网络的理想特征,提出以无尺度网络的形式构建蠕虫网络。结合蠕虫的传播特性,设计了三种构建无尺度蠕虫网络的蠕虫传播模型。传播模型基于蠕虫网络中节点的度数、适应度等参量,选择合适的蠕虫节点与网络中新感染蠕虫的主机建立连接。理论分析和模拟实验表明,传播模型所生成的蠕虫网络为无尺度网络。     

基于Gnutella的LRU查询算法改进

Gnutella网络模型是无结构的P2P网络中一种采用范围受限的洪泛方式来扩散查询消息.随着网络规模的不断扩大,这些消息将耗费大量的节点处理时间、吞噬网络带宽,最终必然会导致网络的过载和拥塞.为解决此问题,采用一种基于小世界网络模型的LRU查询算法,该算法利用LRU的思想来维护邻居节点的信息.理论和仿真实验证明该算法能减少搜索时间、降低搜索开销和提高查询算法的效率.     

考虑相依边负载的相依网络鲁棒性研究

针对现实中不同网络之间的连接边存在负载传递和容量约束的现象,提出了一种考虑相依边负载的相依网络级联失效模型,并将该模型运用到地铁公交相依网络上,分析不同交通网络之间的换乘所带来的负载分配问题。该模型综合考虑了相依边过载失效、相依节点故障和非最大连通子图节点损失的失效情况。通过调节攻击比例,分析不同负载重分配策略、不同的网络耦合方式与组合模式、网络的相依程度、不同边攻击方式下对相依网络鲁棒性的影响。结果表明:剩余容量分配策略能有效缓解相依边的过载失效,小世界网络组成的相依网络鲁棒性更好;提高耦合程度和子网络的平均度能有效提高相依网络的抗毁性;相较于相连边,攻击相依边对网络的鲁棒性影响更大。     

带去边机制的增长小世界网络的度分布

为了研究复杂网络的发展,学者们提出了许多模型和分析方法,提出了计算演化网络度分布的马氏链方法.本文将主方程方法和马氏链首达概率方法应用于一个去边机制与时间相关的小世界网络模型,得到这个模型度分布的精确表达式,并严格证明了度分布的存在性,说明马氏链首达概率法同样适用于小世界网络.     

流体管网中模糊最小树的算法与分析

目的将模糊集应用到管网分析中,研究流体管网中模糊最小树的算法.方法利用全水平截集排序指标(OERI)法对模糊管网中的分支进行排序,在保持网络结构不变的情况下,将网络图论的常规算法适当调整,求得管网的模糊最小树.结果结合算例,既算出了树的模糊阻抗值,又针对无差异、乐观与悲观3种权重情况获得了树的OERI值,实现了模糊最小树算法.结论在保持网络结构不变的情况下,将网络图论的常规算法适当调整,既可求得管网的模糊最小树,又获得了对应不同主观权重函数时树的OERI值.