分布式代理记忆机制的P2P网络研究

为了解决节点频繁离线、信任机制缺乏和带宽有限等问题对P2P网络服务质量的影响,提出了一种分布式代理记忆机制的P2P网络模型。在该模型中,数据被分成若干个数据块,节点访问结束后对数据块的服务进行评价,数据块内容和服务评价更新存储于邻域节点及后继节点;节点访问信息时,根据本地策略优化搜索代理记忆;对服务评价较低的代理记忆进行定期更新与清除。该模型通过数据块分布式代理记忆和数据动态更新的方法,有效地提高了数据可用性,阻止了病毒文件的传播,减轻了带宽压力,提高了搜索效率,增强了系统的安全性和网络性能。     

一种基于概率可靠多播的MANET证书更新协议

完全自组织的密钥管理方案中证书库的更新策略只考虑了负载平衡，证书库更新效率不高。该文提出了一种基于概率可靠多播的证书更新协议。新协议包含两个阶段：更新信息传递和分布式更新服务。第1阶段在本地证书库中选取可靠并且在本地路由表中已具备路由信息的节点进行多播。第2阶段当未接收到更新信息的节点发送更新请求时，由目的节点的证书库中已经获得更新信息的节点来满足请求服务。它利用了现有的路由信息，降低了寻找路由带来的通信开销，通过将服务请求任务分散到网络中的多个节点上减少了证书颁发节点的负载，实现了负载平衡，同时可以预先概率分析其工作效率。     

基于分块分类的智能视频监控背景更新算法

针对传统智能视频监控中背景更新算法计算量大、对光照变化敏感等问题,提出了一种基于分块分类的背景更新算法.首先,根据视频序列获得初始的背景参考图像,采用背景差分法得到当前帧的差分图像.然后,将差分图像采用分块处理,按照子块的均值特征对各子块图像进行前景块和背景块的分类.最后,根据分类情况采用不同的背景更新策略,实现背景的实时更新.该算法以块为操作对象,相比单个像素处理时的计算量更小,运算速度更快.实验结果表明,新算法能较好地适应光照变化,背景更新效果较好.     

基于三级邻居影响力分析的重叠社区发现算法

针对目前重叠社区发现算法时间复杂度较高、社区发现稳定性较差的问题,基于标签传播和COPRA方法,提出一种基于三级邻居节点影响力分析的重叠社区发现算法OCDITN。使用三级邻居节点影响力度量方法TIM(three-level influence measurement)计算节点间的影响力,根据节点影响力确定选择更新节点的顺序;在节点标签更新策略中,根据计算节点与其邻居之间的相似度确定邻居节点标签的更新顺序,计算各节点标签隶属度,发现重叠社区。实验分别基于人工模拟网络数据集和真实世界网络数据集进行测试,与SLPA、LPANNI、COPRA算法相比,该算法在EQ和Qvo两个评价标准上性能分别提升7%和12%,社区划分结果更稳定,社区划分质量更高。     

基于人机交互的发电知识图谱动态更新研究与应用

知识图谱在知识可视化领域有重要的应用价值，由于图谱数据的实时性较差，数据量的不断增加往往会产生冗余数据，这会直接影响到知识图谱的质量和可用性。为了解决这个问题，特别是在发电领域为提高发电设备的应用效率，本文设计了一种应用于发电领域的知识图谱动态更新方法，这项方法的核心在于利用了Neo4j图数据库，通过其强大的图处理能力，实现了知识图谱数据的高效更新。通过巧妙地设计数据更新策略，成功地减少了节点重复出现的情况，从而大大提高了更新的准确性。通过对发电设备领域的知识图谱进行动态更新，可以使得其中的信息始终保持最新，从而为实际应用提供了强有力的支持。特别是在发电设备的维护、优化等方面，这种及时更新的知识图谱将成为一个极具价值的工具。     

一种基于网络编码的云存储系统

存储空间、修复带宽和更新带宽是云存储系统的3个重要指标,系统设计往往需要在这些性能度量之间取折衷。为了降低存储空间、修复带宽、更新带宽以及系统复杂度,文中提出了一种基于网络编码的云存储系统。该系统结构为m*n数据阵列的形式,n列表示n个存储节点,其中k个节点用于存储原始数据,称为系统部分;另外(n－k)个节点用于存储校验字符,称为非系统部分。数据阵列的m行对应m个系统形式的(n,k)最大距离可分(MDS)码,每个源数据符号只参与它所在行的编码,不参与其他行的编码,这种系统结构大幅降低了编译码的复杂度。该系统可以承受最多(n－k)个节点的失效,此外,当单节点失效时,由于使用了系统形式的MDS码,可以使用干扰对齐技术进一步缩减修复带宽。与现有的某些云存储系统相比,该系统明显降低了存储空间、修复带宽和更新带宽等资源消耗,性能得到大幅提升。     

自组网中一种新的组密钥更新策略

组播是自组网应用中的一个重要组成部分，如何对组播通信中的密钥进行管理，使得密钥能够安全地分发和高效地更新是目前的一个研究热点。该文提出了一种新的组密钥更新策略。利用多个密钥池进行密钥预分发，建立对称密钥进行组密钥的更新，基于ID的密码系统，降低节点的计算量和通信量。该策略的安全模型符合主动外部攻击模型，满足强安全性。对新策略的安全和性能进行了详细的分析。     

软件定义网络中延迟满足的路由选择与实时调度更新

由于数据流的动态性和流量负载转移,软件定义网络（software defined networking,简称SDN）需要频繁更新数据平面以优化网络性能.大多数已有路由更新策略首先根据网络当前流量状态确定目标路由配置,然后更新数据流的路由.然而,由于交换机基于TCAM（ternary content addressable memory）进行流表更新的速度较慢,导致路由更新的延迟通常较大.当网络规模大或网络拓扑结构经常变化时,路由更新的延迟可能更大.研究发现,大多数数据流的持续时间很短且整个网络的流量强度在一段时间后会发生变化.如果路由更新延迟过长,更新后的路由配置可能不再有效.为此,研究了SDN的实时路由更新问题,提出了延迟满足的路由选择和调度更新策略（delay satisfied route selection and updating scheme,简称DSRSU）.与大多数现有研究不同,DSRSU同时从控制平面路径选择和数据平面的更新调度两方面来联合优化,降低路由更新的延迟.路径选择阶段只选择部分数据流进行路由更新;更新调度阶段通过建立更新关系图挖掘数据流的更新先后顺序,进一步加快路由更新速度.仿真分析结果表明,与现有几种路由更新策略相比,DSRSU能够在大幅度降低路由更新延迟的同时,达到与现有策略相似的网络性能.     

改进的网格资源信息更新策略

网格是构筑在互联网上的一种新型技术,正成为新一代的网络基础设施。网格的目的是把网络的资源有效的整合,实现资源的跨组织、跨地域的动态共享,因此网格资源的有效管理成为网格研究中的关键技术之一。数据变化更新策略是在资源状态发生变化时通知资源信息中心更新数据。在数据变化更新策略的基础上,提出了一种改进的资源更新策略:如果资源状态信息的变化超过了一定的幅度,资源才发出信息更新通知。     

L(k)-index:一种支持标签路径的高效k双拟结构索引

针对基于k双拟的结构索引创建和更新低效问题、查询结果重复验证问题以及标签路径不可获得性问题,提出了一种新的结构索引L(k)-index.L(k)-index通过引入标签路径,在创建时无须k次遍历原数据,并采取批量更新策略,大大提高索引创建和更新的效率,而在空间上仅有很小增加.对于长度大于k+1的路径查询,L(k)-index无须访问原数据进行验证,并支持批量节点的标签路径获得.通过大量实验表明,同A(k)-index相比,L(k)-index创建时间平均提高66.7%,查询处理时间效率平均提高68.9%,批量更新效率平均每节点提高58.8%,而空间仅增加22.5%.     

基于歧视性的第二价格拍卖算法的激励机制

在基于对等网(P2P)的大数据实时应用中,针对如何遏制视频点播(VOD)系统中的节点搭便车行为,提出了基于歧视性的第二价格拍卖算法的激励机制。节点之间以分布式动态拍卖的方式获取各自所需视频数据块,拍卖中,拍卖节点首先根据歧视性原则判断竞标节点的预算是否足以参与竞标,并根据允许参与竞标的节点数目设置上传带宽;然后根据竞标节点的出价确定赢得竞标的节点;最后竞标节点在接收到数据块后根据第二价格方案支付拍卖节点仅次于拍卖最高价格的第二高价格的要价作为节点的收益。分析节点的收益、节点带宽的利用率以及贡献节点/自私节点的比例,表明该方案能有效地激励节点积极地参与视频数据块的共享,同时高效地利用节点的上传带宽。     

基于贡献度的自适应P2P流媒体数据调度算法

在P2P流媒体系统中,数据调度算法是决定视频播放质量和系统性能的核心部分。针对当前P2P流媒体数据调度算法未能考虑节点带宽和服务能力的差异,从而造成对系统资源利用不充分的问题,提出一种基于贡献度的自适应(CBA)流媒体数据调度算法。算法定义节点贡献度来衡量节点的数据上传和可用带宽情况,预先向部分节点传输准备数据。并根据数据块优先级、带宽估计情况和节点贡献度等信息进行自适应调整,确定数据块请求的提供方和次序。仿真实验表明,CBA算法能充分地利用节点可用带宽,降低流媒体的启动延迟和服务器负载,改善系统的整体性能。     

NVRC:一种面向NVM的写限制日志方案

非易失性内存(Non-Volatile Memory,NVM)具有支持按字节寻址、持久性、存储密度高、读写延迟低等特点,因此成为解决DRAM(Dynamic Random Access Memory)容量有限问题的首选技术。随着数据库系统中NVM的引入,传统的日志技术需要考虑如何适应NVM特性。首先总结了已有的面向NVM的日志技术研究,进而提出了一种尽可能限制NVM写操作的数据库日志方案NVRC(Non-Volatile Record-updating with Cacheline)。文中提出了结合异地更新和原地更新的日志管理方案。具体而言,NVRC在异地更新的“影子记录”的基础上,引入了“缓存行原地更新”策略,并通过代价分析选择合理的日志更新策略,从而减少对NVM的写操作。采用DRAM模拟NVM的方式在YCSB测试负载上进行了实验,并对比了NVRC与传统的WAL(Write Ahead Log)以及NVM感知的PCMLx(PCMLoggingx)方法。结果表明,NVRC的NVM写次数在修改均匀的情况下比WAL和PCMLx分别减少了54%和17%,同时更新性能分别提升了59%和10%。     

均值漂移算法中的目标模型更新方法研究

均值漂移(Mean shift)是一种鲁棒的快速模式匹配算法, 但该算法框架下现有的整体模型更新策略不足以对场景中目标外观变化、遮挡等情况进行有效处理. 为此, 本文提出了一种Mean shift框架下的选择性子模型更新策略, 将特征模型中的每个分量作为单独个体, 基于每个分量的匹配贡献度, 分别选择当前帧中需要更新的子模型分量及其更新权值. 实验结果表明本文算法具有比整体模型更新策略更好的跟踪鲁棒性.     

基于可用性度量的分布式文件系统节点失效恢复算法

现有分布式文件系统中处理节点失效时采用的恢复策略耗费较多的带宽与磁盘空间资源,且影响系统的稳定性。通过研究分布式文件系统HDFS集群结构、数据块存储机制、节点与数据块状态之间的关系,定义了集群节点矩阵、节点状态矩阵、文件分块矩阵、数据块存储矩阵与数据块状态矩阵为度量数据块可用性建立了基础数据模型。在实现数据块可用性度量基础上,设计了基于可用性度量的节点失效恢复算法并分析了算法的性能。实验结果表明:新算法在保证系统中所有数据块可用性的前提下比原恢复策略减少了恢复所需带宽与磁盘资源,缩短了节点恢复时间,提高了系统稳定性。     

一种针对无线视频传输的帧内宏块更新方法

帧内宏块更新是视频传输中一种重要的错误恢复方法。针对无线视频传输中的错误恢复问题进行分析,并对几种不同的帧内宏块更新方法进行对比,提出一种改进的帧内宏块更新方法。通过分析视频中主要的运动方向,选用不同的帧内宏块更新策略,在保证错误恢复能力的同时,尽量减小帧内宏块在码流中所占的比例。分别采用MPEG4的AIR方法、随机更新方法、按列更新方法和所提方法对不同的测试序列进行了错误恢复能力的实验。结果表明,所提方法既能保持良好的错误恢复能力,又能降低码率的波动以满足编码与传输实时性的要求,具有良好的主客观效果,同时与现有的各种视频编码标准兼容。     

基于蚁群优化算法的纠删码存储系统数据更新方案

由于纠删码具备高可用性和高存储空间有效性的特点,采用纠删码为大规模分布式存储系统提供数据持久性已成为事实标准.然而,纠删码的密集型更新操作将导致大量的数据传输和I/O开销.如何减少数据传输量,优化现有网络资源的利用率,以提高纠删码的更新效率,成为纠删码存储系统面临的重要挑战.然而,在多重服务质量(quality of service,QoS)指标下,目前对纠删码更新效率的优化研究很少.针对此问题,提出一种基于蚁群优化算法的多数据节点更新方案(ant colony optimization algorithm based multiple data nodes update scheme,ACOUS),采用2阶段数据更新方式以优化多数据节点更新过程.具体而言,基于多目标蚁群优化更新路由算法(multi-objective ant colony optimization update routing algorithm,MACOU)所构建的多目标更新树,2阶段数据更新方式能有效地进行数据增量收集和校验增量分发.大量的实验结果表明,在典型的数据中心网络拓扑结构下,与TA-Update方案相比,所提方案能够在保证算法收敛的前提下,以可忽略的计算开销为代价,将更新时延降低26%~37%.     

基于分治策略的XML文档更新计算

XML文档更新是XML数据管理的重要功能,对XML文档进行插入更新操作时面临编码调整问题,目前大部分编码方案并不能很好支持文档更新。在分析现有编码方案基础上,提出了OMPN(order, maxOrder, parentOrder, nextOrder)编码方案,采用分治策略和迟后更新方法,在插入节点过程中不需要调整编码,在计算资源空闲时,只需调整部分编码就可以完成对XML文档的更新。实验结果表明,基于分治策略和迟后更新方法提高了更新XML文档的性能。     

无线传感网络的MAC地址分配与更新算法

为降低无线传感器网络中传输节点地址所导致的能量消耗,提出一种动态MAC地址分配与更新算法。节点MAC地址由簇地址和簇内地址构成,通过簇合并构成簇地址复用区域以获得簇地址,为簇内各节点分配不等长的簇内地址。提出一种基于效用函数的地址更新策略,综合考虑各节点当前和历史耗能情况以决定簇内节点地址更新时机。仿真结果表明,该算法能够减少节点的平均地址长度,避免地址冲突,有效降低传输节点地址导致的能量消耗。     

数据服务网格中XML复制管理策略研究

在数据服务网格系统(DSGrid)中,基于XML DataBase的XML复制技术是保证系统查询性能的关键技术。提出了基于XML复制关系图的复制更新策略,通过XML复制之间的数据依赖关系来追踪底层数据更新对各层次的XML复制的影响,并根据更新策略确定XML复制的更新方法。