网络拓扑聚合的带宽加权支配集算法研究

利用支配集可以将复杂的物理网络拓扑聚合成简单的虚拟拓扑,降低网络运行的开销.但是单纯考虑支配集合的大小并不能保证聚合后的拓扑具有最佳的性能.为此,本文对利用加权支配集的网络拓扑聚合方法进行了研究,构造了以带宽为权的支配集,使聚合后的网络在带宽方面具有更优的性能,并设计了一种计算复杂度为O(n),信息复杂度为O(Δn)的最小权支配集的并行近似算法.     

无线网络中一种简单的弱连通支配集构造策略

通过构造边支配集,提出了求解无线网络中弱连通支配集的集中式构造算法,该算法的时间复杂度为O（|N|+|E|）。同时在保证支配集的支配性和弱连通性不变的情况下,给出了两种修剪策略,以减小所求弱连通支配集的规模。从理论上证明了本算法的正确性,并通过仿真验证了算法的有效性。与已有结果相比,该算法可以产生规模更小的弱连通支配集。     

图的支配集若干问题的研究

本文提出了两个图支配集问题的变形即C强支配集和完全支配集问题,这两个问题都有重要的实际应用背景。我们证明了它们的判定问题是NP完全的,并且给出了它们相应优化问题的近似算法以及算法的近似度分析。     

基于参考能量的无线传感器网络连通支配集算法研究

无线传感器网络中通常利用连通支配集形成虚拟骨干网以进行分层次的路由.现有算法所得到的连通支配集或者只适用于图的连通度比较大的情况,或者没有考虑支配节点的能量等特性.本文设计了一种基于参考能量的连通支配集构造算法,在考虑支配节点的剩余能量的基础上生成连通支配集,使获得的连通支配集不仅适合于各种连通度的拓扑情况,而且具有更好的能量性能.     

分布式最小连通支配集启发式算法

针对AdHoc网络中用洪泛法进行广播易引起广播风暴的问题,提出一个新的分布式最小连通支配集启发式算法HMCDS,其中包括构建极大独立集、引入节点的有效度概念、选择有效度最大的节点作为支配点的贪心策略的方法,实验结果证明,HMCDS算法生成的连通支配集大小为7．60pt＋1．4,时间复杂度为O（△^2）,消息复杂度为O（n）,比同类算法优秀。     

OTIS网络的支配集问题算法研究

图的最小支配集问题和最小连通支配集问题在网络与并行分布式计算中有重要应用,计算上它们都属于NP难问题。OTIS网络是一类可以任意图为因子网络的复合网络,它能继承因子网络的良好特性,因而成为可扩展性、模块化、容错性的大规模并行计算机系统的体系结构形式之一。研究如何构建OTIS网络的较小支配集和连通支配集。基于OTIS网络构图规则,分别根据因子网络的支配集算法和连通支配集算法得到了求解OTIS网络的支配集算法和连通支配集算法。从理论上分析了这些算法的性能,并通过实例进行了验证。     

基于堆的最小连通支配集高效近似算法

提出一种解决连通网络图上连通支配集(CDS)问题的贪心近似算法。利用堆结构逐步选出支配节点,将支配节点加入由之前已确定节点组成的树中,完成网络图中支配树的构造。通过计算堆操作次数,分析算法在平均情况下的时间复杂度。在随机网络模型上的模拟实验结果表明,与已有算法相比,该算法可以得到点数更少的连通支配集。     

基于搜索树的平面图支配集算法

许多来自工业应用的优化问题都是NP难问题。确定参数可解FPT作为处理这类问题的另外一种思路,在最近的10多年中受到了广泛的关注。支配集问题是图论中最重要的NP完全的组合优化问题之一,即使对于FPT体系而言,一般图中的支配集问题属于W[2]完全的,意味着不可能设计出复杂度为f(k)no(1)的算法。在本文中,我们考虑在给定的平面图G=(V,E)中参数化支配集问题,给定参数k,看是否存在大小为k的顶点集合支配图中的其他顶点,当把问题限定在平面图上,这个问题属于确定参数可解。本文给出了基于两组归约规则的搜索树算法,通过使用规约技术化简实例,构造搜索树,得到了复杂度为O(8kn)的算法,同时通过相关实验结果显示了归约规则对算法的作用。     

无线自组网簇间网关支配集优化策略

无线自组网的网关负责簇间信息的转发。逻辑上能和其他簇内节点通信的节点都可以做网关,这些节点相对于簇首节点称为网关支配集。为了减少网关支配集中的冗余网关,给出一种以节点唯一标识权值比较实现优化网关支配集的策略,可以消除簇间的冗余网关,使相交簇间仅存在一个网关,而相邻簇间仅存在一对网关。仿真结果表明,在保证网络连通的情况下,该策略可以有效地减少重播包的比率和广播延时。     

基于连通支配集的虚拟骨干网构造算法

针对无线传感器网络中缺少骨干网络的问题,提出一种基于连通支配集的虚拟骨干网构造算法。该算法利用图论中的极大独立集和连通支配集构造一个虚拟骨干网络,运用修剪规则去除冗余节点,通过优先选择能量多、距离近的节点使网络寿命更长、延迟更小。实验结果表明,该算法在单位圆图中产生的连通支配集至多为7.6opt+1.4,消息复杂度和时间复杂度为O(n)。     

基于支配集的视频关键帧提取方法

关键帧提取是视频处理的重要步骤之一,在视频内容分析中有广泛的应用.针对基于内容的视频分析,为获取高效的视频摘要提出一种视频关键帧提取方法.该方法首先以视频帧为顶点,以顶点之间的连线构造边,利用不同帧的加速鲁棒特征点的豪斯多夫(Hausdorff)距离函数计算边权重,把视频建模成一个无向权重图,然后根据图的支配集理论把视频关键帧提取等价为无向权重图的极小支配集选取问题,进而利用整数线性规划选取图支配集,得到视频关键帧.与传统算法相比,该方法提取的关键帧依赖于视频内容,不受时间和视频镜头约束.实验结果显示,该方法能够体现关键帧的代表性和区分性,具有较高的保真度和压缩率.     

基于MPLS流量工程的负载均衡策略

本文讨论了当前网络所面临的负载不均衡问题和传统的基于IP目的地址的逐跳式路由算法在解决不均衡问题的局限性,并提出了解决此问题的一种可行方案：基于流量工程的负载均衡策略,通过对经过关键链路的路径调整,从而达到负载均衡的目的。     

基于基本回路的MPLS网络重路由故障恢复机制

研究MPLS网络中的重路由故障恢复机制,提出一种新的计算备用路径的方法,将备用路径的计算分为预处理和在线计算2个过程,给出一种基于基本回路的重路由故障恢复机制(FC-R)。仿真分析表明,FC-R恢复时间较短,可以对抗节点故障或链路故障,大大缩短在线计算时间,减轻节点负担,能够得到性能较优的备用路径,进一步节省网络资源。     

无线传感器网络中的连通支配集求解算法

连通支配集在无线传感器网络中有着重要的作用,通过对连通支配集的深入分析得到了关于连通支配集的一个新特性,即最小连通支配集是图的一棵包含最多叶子节点的生成树中的非叶子节点的集合。根据这个结论设计了一种全新的连通支配集求解算法,即通过建立一棵含叶子节点较多的生成树来寻找一个较小的连通支配集。仿真实验表明,新算法较前人的算法有明显的改进。     

无线传感器网络中一种启发式最小连通支配集算法

针对最小连通支配集问题设计了一种具有较高能量效率的启发式算法．算法首先把网络中所有的节点作为最小连通支配集的一个初始解,然后利用启发式修剪策略剔除冗余节点从而减小最小连通支配集的大小,直到没有冗余节点存在．文中将算法分成集中式和分布式两种情况进行了详细讨论．仿真结果表明,由于实现简便,该算法与其他已有算法相比较,在算法复杂性和算法稳定运行时间上有一定的优势．     

基于极小独立支配集的多样化排序算法

为了满足用户的多元化需求和提高用户查询的满意度,出现了多样化排序算法的研究,但是目前多样化排序算法在多样化和相关性之间不能达到很好的平衡,且查询处理效率不能完全适应实际的交互需求,为此提出了一种基于极小独立支配集的多样化排序算法。将多样化子集选取问题转化为无向加权图的极小独立支配集的求解问题,以此兼顾查询结果的多样化和相关性;在求解过程中通过引入抛弃子集的概念来减少冗余顶点对之间距离的比较,加快算法求解的速度。仿真实验表明,所提算法在多样化性能和查询处理效率方面有一定的提升。     

一种MPLS网络分割策略及故障恢复机制

基于网络通信业务的不断增加,网络规模的增大和复杂程度的提高给现有的集中式故障管理和恢复带来了困难。本文着重提出了一种全新的MPLS网络分割策略。这种策略将大型网络分割成基于边缘路由器的一级域和不包含边缘路由器的二级域。尽量在每个域内实现故障分布式管理和恢复,并给出了基于域的故障恢复机制。     

基于学习自动机的最小连通支配集算法

为解决连通支配集的最小化问题,提出基于改进的分布式学习自动机的近似算法,在分布式学习自动机按随机选择进行深度搜索的基础上考虑回溯策略。该算法构造的是网络中的一棵支配树,只需要节点的局部信息。在网络建模图——单位圆盘图上对支配树性质进行分析和模拟实验。实验结果表明,与现有算法相比,该算法能得到更优的最小连通支配集。