基于能量的无标度网络模型的研究

近年来复杂网络成为一个新兴的研究课题,复杂网络研究对于理解复杂系统的结构和行为至关重要。研究发现很多复杂系统均具有无标度特性。针对BA模型仅关注节点年龄对网络拓扑结构的影响,提出了一种基于能量的无标度网络模型(EBSFN)。仿真结果表明,提出的EBSFN模型较之BA演化模型,具有更好的幂律分布和稳定性。     

一种具有等级结构的无标度网络模型

无标度网络的发现,使人类对于复杂网络的认识进入了一个新的天地.为了更好地描述真实网络的主要拓扑特性,主要研究复杂网络的演化机制,提出了一种通过边的迭代方式生成一种等级网络模型的方法.在此模型的基础上对网络的统计特性进行了理论推导,并通过计算机编程仿真了它的统计特性.理论计算和数值仿真结果可知,迭代生成的网络具有等级结构,度分布服从幂律分布,幂指数在2到3之间可调,平均路径长度以网络规模呈对数形式增长和较大的聚类系数.从而有效地论证了具有等级结构的网络模型很好地符合实际网络,说明实际网络的无标度和高聚类是等级网络自组织的结果.     

基于多标度曲线的股市网络构造及其社区挖掘

针对股票市场的复杂网络建模问题,提出使用不同阶数下的标度曲线(多标度曲线),测度沪深300指标股之间的加权多重分形特征相似性,并据此构造网络,研究网络的拓扑性质。在此基础上采用快速 Newman, Girvan-Newman,Louvain等经典算法挖掘网络社区结构,利用最大模块度确定最优相似性门限值,通过投资组合MV模型验证方法的有效性。实验结果表明,多标度曲线网络具有无标度、小世界和富人俱乐部性质,使用不同算法挖掘其社区结构可得到最优的划分效果。基于该网络社区结构构造的投资组合可有效降低风险。     

一种新的网络拓扑建模方法

网络拓扑结构能够很好地解决服从某种规律的网络传播行为问题,所以针对不同的预测和改善网络性能的目的,建立合适的网络拓扑模型是非常重要的。从复杂网络拓扑建模的角度出发,综合考虑了节点和链接的加入与消亡、节点的孤立、网络内新增的内部连接以及局域网内部的偏好连接等因素,提出了一个新的网络拓扑建模的方法NBSFN（New Base Scale Free Network）。运用Java和Matlab工具对结果进行了仿真研究,发现仿真结果能够很好地刻画出无标度、小世界等诸多特性。     

给定平均连接度的无标度网络演化模型

由于Internet、www等网络的复杂性，需要构造符合真实网络特性的仿真网络来对其进行研究。在BA模型的基础上，提出了一种给定平均连接度无标度网络演化模型，网络生长时，按照概率pk添加k个连接。通过速率方程证明了该网络是节点度分布符合幂律分布的无标度网络，其幂指数为-3，且平均连接度为给定值。仿真结果和理论计算值很好地吻合。     

济南市公共交通网络的拓扑特性研究

采用复杂网络的研究方法,运用图论及相应的网络分析工具对济南市公交站点网络和公交换乘网络进行了实证研究.对网络静态几何量进行了统计,并以此为依据分析了公交网络的拓扑结构特性,揭示了公交网络的复杂性及其演化机理.研究结果表明,两种公交网络的拓扑结构模型都具有无标度网络特性.其中公交换乘网络还具有小世界特性.此项研究结果对于优化公交线路,解决交通问题等提出了一些建议.     

支持QoS的无线传感器网络容错拓扑控制算法

针对附加QoS需求的无线传感器网络,给出一种满足生命期和干扰服务要求的无线传感器网络无标度容错拓扑控制算法（scale-free fault-tolerance topology supporting quality of service,简称QoS-SFT）.通过分析无标度拓扑的度分布属性与其生命期和干扰性能的关联关系,量化出生命期和干扰联合优化的无标度拓扑度分布表达式,进而以无标度拓扑的度分布表达式为设计目标,采用偏好依附规则实现QoS-SFT算法设计,形成能够满足生命期和干扰联合优化要求的容错拓扑.理论分析和仿真结果表明,QoS-SFT算法不仅能够保证无标度拓扑的强容错性,还有效提升了无标度拓扑的生命期和干扰性能.     

一种高聚类系数的无标度网络演化模型

考虑到BA无标度演化模型和其它无标度演化模型不能实现真实网络中较大的聚类系数,本文提出了一个高聚类系数的无标度演化模型.模型具有一个可调参数p∈[0,1].通过调节p来调节网络的聚类系数,能使模型与真实网络更加匹配.此外本文还解析导出关于度分布的差分方程,并确定了通过调节p,模型能达到的最大聚类系数.p和γ的关系也利用平均场方法推导出来.仿真结果验证了理论推导所得结论的正确性,同时也揭示了该网络演化模型的一些重要性质,表明网络演化模型能较好的模拟真实网络,特别在聚类系数指标上.     

无线传感器网络中基于无标度特性的拓扑控制算法

针对无线传感器网络中的无标度特性中的抗毁和容错能力差问题进行了研究,提出了一种改进的无标度网络拓扑控制算法(BA Evolution Model,BAEM).通过分析幂率指数对网络容错和拓扑抗毁性的影响,得出在兼顾拓扑容错性的同时最大化网络抗毁性的最优网络拓扑.仿真实验结果表明:改进后的容错拓扑可以保持无标度网络模型对随机故障较强的鲁棒性,同时可以改善无标度网络对蓄意攻击的脆弱性,并延长了网络生命周期.     

无标度网络的最大-最小度搜索算法

许多实际的复杂网络具有无标度的特性,其中高连接度的节点具有重要作用.研究无标度网络的搜索算法.基于最大度的节点的搜索算法只适用于幂律度分布的指数介于2.0和2.3之间的无标度网络.对该算法做出了改进,提出了可适用于较大幂律指数的无标度网络的局部搜索的最大-最小度搜索算法.最大-最小度算法和人们熟知的随机游走、最大度搜索策略相比,更加充分利用了网络节点度分布特性,从而获得了更优的搜索效果,文章从理论分析和仿真结果两方面证实了这一点.     

无线网状网中自适应网络编码的MPTCP研究与设计

网络编码可以提高无线网状网的吞吐量,但是它在无线网状网中的实际应用是一个挑战性的问题。网络编码必须和TCP很好相容才能得到广泛应用。根据无线网状网的特点,研究和设计了一种自适应网络编码的多路径TCP。在提出的方案中,网络编码被加入到现有的网络系统,源节点根据目的节点编码数据块的自由度,调整发送编码的数据块,以降低多路径传输的数据报文的失序,提高网络的吞吐量,保证各个数据流之间的公平性。仿真结果表明设计的MPTCP有效。     

WSN中基于最小延时的数据汇集树构建与传输调度算法

针对现有的无线传感器网络数据汇集算法延时较大的不足,对最小延时数据汇集树和传输调度问题进行了研究。提出一种基于度约束的汇集树构建算法(DCAT)。该算法按照BFS方式遍历图,当遍历到每个节点时,通过确定哪些节点与汇点更近来确定潜在母节点集合。然后,选择图中度数最小的潜在母节点作为当前被遍历节点的母节点。此外,为了在给定的汇集树上进行高效的数据汇集,还提出两种新的基于贪婪的TDMA传输调度算法:WIRES-G和DCAT-Greedy。利用随机生成的不同规模的传感器网络,参照当前最新算法,对所提方法的性能进行了全面评估。结果表明,与当前最优算法相比,将所提调度算法与所提汇集树构建算法结合起来,可显著降低数据汇集的延时。     

基于节点度-限制的数据融合树构建算法

在无线传感网络部分应用中,数据传输必须在指定时延约束下完成.因此,最小化网络时延和最大化网络寿命成为无线传感网络的研究热点.为此,提出基于节点度-限制的数据融合树构建DC-DATC(Degree-Constrained-Based Data Aggregation Tree Constructing)算法.DC-DATC算法减少了高节点度对数据融合时延的影响.依据预设的节点度阈值,只有节点度小于阈值的节点才能加入数据融合树.利用数据融合树传输数据,降低了数据传输量,提高了能量利用率.实验结果表明,DC-DATC算法降低了融合时延,且平衡了网络能耗,最终实现了网络寿命的扩延.     

静止轨道卫星网络间同频干扰分析方法的应用

针对因静止轨道/频率资源有限,国际国内均出现卫星发射成功,而部分转发器不能使用的悲剧,文章根据国际电联的有关文献,结合作者多年的工作经验,对静止轨道卫星网络间的同频干扰分析基本方法、轨道位置和频率的选择方法和程序以及减少干扰的一般措施予以总结。     

Evolution of superpeer topologies — An analytical perspective

In superpeer based networks, resourceful peers (having high bandwidth and computational resources) are discovered through the process of bootstrapping, whereby they get upgraded to superpeers. However, bootstrapping is influenced by several factors like limitation on the maximum number of connections a peer can have due to bandwidth constraints, limitation on the availability of information of existing peers due to cache size constraints and also by the attachment policy of the newly arriving peers to the resourceful peers. In this paper, we derive closed form equations that model the effect of these factors on superpeer related topological properties of the networks. Based on the model, we show that existing bootstrapping protocols can lead to a situation where only a small fraction of the resourceful peers gets converted to superpeers, i.e., a large fraction of them remain underutilized; we later validate this statement using real Gnutella snapshots. We observe that as a node attachment policy, newly arriving peers must use a combination of random and preferential attachment strategy so as to ensure proper utilization of the resourceful peers. We also show that the cache parameters must also be suitably tuned so as to increase the fraction of superpeers in the network. Finally, we show that in real Gnutella networks the degree distribution generated using our models suitably fits the corresponding empirical values.     

程度关系型数据库

本文将符合度、真度和信度等度量引入关系型数据库,提出了程度语言值关系、真度关系、信度关系、程度关系、程度语言值-真度-信度关系和程度语言值-真度-信度-程度关系等6种关系数据模型及其运算（操作）定义,扩充了传统关系型数据库表达范围和应用领域。同时,这种“程度”的思想和方法,也可用于扩展其它类型的数据库。     

P2P文件共享系统的拓扑度分析及其仿真

在P2P系统的研究中,网络的拓扑特性分析是一个重要的研究方向。本文首先针对一个实际的P2P系统,建立了基于事件驱动的演化模型。然后在模型的基础上,通过分析网络中各种基本事件的发生对网络拓扑度的影响,导出了网络度分布方程,借助生成函数将方程转化为微分方程,并对其进行分析求解,得到了度分布的解析表达式。最后通过仿真说明了模型的有效性以及解的物理意义。     

基于精细化梯度的传感器网络节点距离测量

定位在无线传感器网络中具有极其重要的作用,而距离测量往往是定位的前提、寻求低成本、低开销、高精度的分布式传感器网络节点距离测量算法是本文的主要目的.根据无线传感器网络最小跳数梯度场中节点精细化梯度值的分布特征,提出了一种基于精细化梯度的传感器网络节点距离测量方法DV-FGI.与DV-hop算法相比,DV-FGI保留了DV-hop算法低成本、低开销的优点,具有更高的测量精度,并将节点距离测量分辨率从节点有效通信半径提高至网络节点间距.理论分析及仿真结果表明,该算法在节点密集分布的无线传感器网络中具有很好的效果.     

基于蕴涵度的模糊多层关联规则挖掘改进算法

针对模糊多层关联规则挖掘算法的不足,引入了蕴涵度的方法,实现了基于蕴涵度的模糊多层关联规则挖掘算法.推导出了蕴涵度可以用支持度来表示,这样有效地缩短了程序的执行时间.实验结果证明了采用蕴涵度代替置信度的方法提高了模糊多层关联规则挖掘算法的效率.