疫情下基于复杂网络理论的中国城市航空网络分析

基于复杂网络理论分析和研究疫情下中国城市航空网络系统,综合利用度中心性、介数中心性、接近中心性和特征向量中心性几种算法开展在疫情下中国航空网络中各城市节点重要性分析。分析表明,中国航空网络具有较强集聚性;四种算法分析中,航空网络中北京、上海等一线城市节点的重要性最高,天津、郑州、西安、广州、深圳等城市节点的重要性相较于无疫情时明显下降,印证了疫情对上述城市节点民航行业有不利影响。     

一种基于局部传播路径的复杂网络关键节点识别方法

复杂网络中的关键节点识别是研究复杂网络结构、功能、性质的重要基础,在市场营销、谣言控制、交通规划等不同领域都有很强的应用价值。节点的关键性等价于节点的影响力,因此,关键节点识别问题可看作节点影响力评估问题。文章提出了一种基于局部传播路径的复杂网络关键节点识别方法,该方法仅需计算目标节点两步之内的拓扑结构,还综合考虑了传播概率对节点影响力评估的影响。与常见的度中心性、介数中心性、接近中心性、Kshell中心性相比,该算法识别结果更准确,在不同传播概率下表现更稳定。     

基于时空图的机会网络关键节点评估

为获取机会网络动态拓扑结构,使用时空图模型对机会网络进行建模,使用了节点平均度、介数中心性和整网消息转发率三个评估指标来评估节点的重要程度。使用接近理想解法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)方法以及基于马氏距离的TOPSIS方法来对机会网络中关键节点进行评估。采用节点计算移除节点后的整网消息投递成功率来验证评估结果的正确性,发现基于马氏距离的TOPSIS方法的评估效果要比TOPSIS方法更好。     

基于接近中心性指标的牵制控制理论研究

复杂网络中性能指标多种多样,如何获得其良好的控制效果,对网络控制节点的选择是一个关键性因素。提出了基于接近数中心性指标来选取牵制控制节点,研究了采用该方法对网络的牵制控制效果。其研究结果表明,该方法能有效对复杂网络进行牵制控制,同时为牵制控制提供了参考。     

车载网络中的数据分发策略

通过车载网络(VAETNs)能够有效提高交通管理系统(TMS)的数据传输。然而,由于通信距离短以及车辆的移动,完成VANETs中的数据传输是一项挑战任务。为此,提出基于复杂网络指标的数据传输(MCDD)策略。MCDD策略依据二跳邻居的信息,并通过介数中心性和度中心性两项性能指标选择转发节点,进而降低开销和缩短传输时延。仿真结果表明,相比于基于区划分的全-分布式流量管理系统(FTMS),MCDD策略的交通拥塞时间缩短了约48.95%,平均行驶速度提高了约8%。     

基于加权复杂网络的中文文档关键短语抽取

提出了基于加权复杂网络的中文文档关键短语抽取方法.在识别完整短语后,将单个文档构建成一个语义复杂网络,同时加以共现信息对网络予以权重.之后进行网络分离,计算主体网络节点的加权点度中心度,同时提出基于边界节点的介数,解决了介数计算量大的问题.最后结合加权点度中心度和基于边界节点的介数抽取出关键短语,表现出良好的抽取效果,对利用复杂网络抽取关键短语有很好的指导作用.     

基于兴趣差异和中心性的AODV路由算法的改进

针对Ad Hoc网络中的消息传输问题,结合反应式路由算法AODV 和社会性路由算法Sim-Bet 基本思想,提出一种改进的路由算法---IC-AODV (基于兴趣因子和中心性的AODV 路由算法)。在选择转发节点时,综合跳数等物理因素和节点兴趣差异、中心性这两种社会性因素。随后用NS2对协议进行仿真,结果表明IC-AODV路由协议相比I-AODV (基于兴趣差异的AODV路由协议)等,在较低带宽开销的同时,获得更高可靠性与传输比。     

基于加权PageRank算法的关键包识别方法

识别软件中的关键实体对于人们理解软件,控制和降低维护费用具有重要意义.然而现有的工作基本都是针对关键类识别的,针对关键包、方法/属性等的研究甚少;同时现有的工作也未能揭示关键类与软件外部质量属性间的关系.为丰富现有的工作,本文提出了一种基于加权PageRank算法的关键包识别方法.该方法用加权有向软件网络模型抽象包粒度软件系统,提出新度量PR(PackageRank)从结构角度量度节点重要性,并引入加权的PageRank算法计算该度量值.数据实验部分以六个开源Java软件为例,分析了包的PR值与常用复杂网络中心性指标(介数中心性、接近中心性、度数中心性等)间的相关性;使用加权的SIR(Susceptible-Infectious-Recovered)模型分析了PR所识别关键包的传播影响,并与其它相关方法进行比较,验证了本文方法的有效性;最后,以其中两个软件为例,分析了包的PR值与包可理解性间的关系,进一步验证了本文方法的有效性.     

基于优化结构洞的无向加权网络关键节点发现方法

针对目前大多数关键节点发现算法没有兼顾桥节点与其他类型关键节点,造成评价结果存在片面性的问题,使用加权网络模型结合结构洞理论,提出一种优化结构洞的无向加权网络关键节点发现方法。综合考虑了节点的邻居数量及其与邻居间的拓扑结构,首先通过定义节点的邻接度和二次邻接度来衡量邻居节点对其的重要程度,在此基础上测量网络中的结构洞约束系数并通过排序发现网络中处于重要位置的关键节点。该方法既反映出节点局部连接的特性,又可在全局拓扑未知的情况下发现其中的关键节点,解决了全局方法计算复杂度高的问题。实验结果表明,该方法比基于介数、节点强度、接近度方法更准确、有效地发现无向加权网络中的关键节点。     

社区机会网络路由性能提升策略

在社区机会网络中由于网络资源的限制,节点的缓存、能量、带宽等属性会严重影响网络的性能。现有的社区机会网络路由算法往往只根据节点的中心性级别来进行副本的分配,而并没有充分考虑上述属性的影响。针对这一问题,本文提出一种结合节点属性与中心性的路由算法WRACS。该路由算法既考虑了影响节点传输能力的各种属性,又结合了节点的活跃程度。最后通过ONE仿真分析可知,该算法在信息投递率,平均延时和平均缓存时间等性能指标上都体现出良好的性能。     

有偏随机游走改进吸收中心性识别关键节点

针对无向网络吸收中心性算法中未考虑信息传递的有偏问题,提出一种基于节点的度信息有偏随机游走,改进吸收中心性识别关键节点的算法.首先在无向网络中利用节点的度信息,构建信息传递的转移概率矩阵并定义吸收节点,通过到达吸收节点的平均首次可达时间,衡量节点的重要性;将该算法向有向网络进行扩展研究,结合有向网络节点的出度、入度信息...     

基于图论方法的光通信网络关键节点确定

为提升网络连通性能，对基于图论方法的光通信网络关键节点确定方法进行研究。依据图论方法建立光通信网络图论模型，利用自适应蚁群算法，求解图论模型，获取节点间的最优路径，优化光通信网络；利用基于局部中心性的关键节点确定算法，按照局部中心性指标选择网络初始点覆盖集，并剔除该点覆盖集，以迭代方式，选取令网络连通节点对提升最小的节点，将其回添至优化网络内，以点覆盖集内节点符合待剔除关键节点数为止，完成光通信网络关键节点确定。实验证明：该方法可有效优化光通信网络，提升网络连通性能；在无向无权与无向加权网络时，该方法均可精准确定关键节点，选择局部度和中心性指标作为关键节点确定的局部中心性指标，可提升关键节点确定精度。     

基于最短路径数的网络抗毁评价方法

由于全连通网络具有最强的抗毁性,且节点间最短路径数对于网络抗毁性有重要意义,通过对计算节点之间的最短路径数,并将待评价网络与全连通网络进行结构差异比较,提出了一种基于最短路径数的网络抗毁评价方法.在此基础上建立了网络节点重要性的评价模型,一个节点与网络中其他节点之间的平均等效最短路径数越多,则该节点越重要.由于评价模型的关键是最短路径数的计算,因此,还提出了一种基于邻接阵的最短路径数计算方法.     

一种关注消息时效性的机会社会网络中节点传播能力分析模型

当前评估节点传播能力的工作大多针对静态网络.本文采用演化图模型对机会社会网络进行刻画,通过将传统通路(walk)的概念和静态图中的Katz中心性度量扩展到动态网络中,提出了一种基于历史相遇记录评估节点消息分发能力的方法.进一步,针对消息的时效性特性,本文提出了消息随时间推移效用递减的节点传播能力分析模型,该模型考虑了消息所有可能经历的空间和时间通路,并沿时间方向向下加权以描述消息时效性递减效应,可用于有效计算和预测节点的消息转发能力.本文的结论通过真实数据得到了验证.     

基于网络演算的聚合模型分析方法及其评估

在资源共享的通信媒介中,例如总线、交叉矩阵、网络,聚合模型的应用十分普遍.经由聚合节点发送的数据包的延迟上界可以通过网络演算理论得到,然而对于这种延迟上界紧致性的研究一直以来都是开放性问题.本文基于网络演算理论,讨论了单节点、多节点聚合模型的分析方法,包括两种到达曲线模型、两种等价服务曲线分析方法.同时以实验手段对延迟上界的紧致性进行了经验性的评估.最后作为结论,本文归纳了各种分析模型的质量,总结了各个参数是如何影响延迟上界的紧致性的.     

基于节点介数和替换率的内容中心网络网内缓存策略

网内缓存技术是内容中心网络(CCN)的关键技术之一,CCN采用传统的ALWAYS缓存策略,会造成较大冗余。改进的Betw方案仅考虑了节点介数,容易造成高介数节点缓存更替频繁,内容可用性下降。为了解决这个问题,该文提出一种综合使用网络节点介数和节点缓存内容更替速率作为缓存决策度量的新型网内缓存策略BetwRep,通过权衡节点位置重要性和缓存内容时效性实现回传内容的最佳放置。最后,基于ndnSIM平台进行的网络仿真表明,该文提出的BetwRep缓存策略取得了比Betw方案和ALWAYS方案更低的源端请求负载和更少的平均跳数。     

基于最小跳数的星座网络拓扑抗毁性分析

随着航天技术的发展与人类对太空的不断探索与利用，大规模低轨星座已成为国内外航天领域的重要热点。星座网络拓扑分析研究对星座运维管控、网络协议开发、业务能力评估等具有重要意义。为评估星座网络拓扑结构发生变化后依然具备网络传输能力，提出了一种基于最小跳数的星座网络拓扑抗毁性分析方法。用邻接矩阵描述星座网络拓扑，并给出邻接矩阵性质判断网络拓扑的连通性；定义最小跳数路由区域，划定网络拓扑分析范围；通过邻接矩阵性质计算节点和链路的介数值，分析部分节点和链路受损对网络拓扑的影响；对网络拓扑中失效过程进行仿真验证，证明了节点或链路的重要性以及对网络拓扑的影响关系。     

基于信任评估的Ad Hoc网络关键节点选取算法

Ad Hoc网络中存在关键节点,它们的失效会严重影响网络性能。为了有效地选取重要且可信的关键节点,给出了关键节点的定义,提出了一种基于信任评估的关键节点选取算法。首先利用节点收缩法计算节点的重要度,然后结合D-S证据理论,建立节点的信任评估模型,通过该模型得到节点的客观信任值来判断节点的可信度,最后综合考虑节点的重要度和可信度来选取关键节点。仿真实验结果表明,通过该方法得到的关键节点失效后将造成网络性能急剧下降。     

容迟网络中基于社会网络的可靠路由

针对容迟网络中存在较多自私节点的问题,提出了一种基于社会网络的可靠路由方法,以确保消息有效可靠地传递到目的节点.利用社会网络中节点间的关系评估方法,计算出团队间的关系强度矩阵.消息源节点的团队依据关系强度矩阵选择适合的成员节点作为中继节点向目的节点传递消息,避免了网络中自私节点抛弃所转交消息的可能.同时,结合容迟网络间断性连通的特点,在消息转交过程中采用基于身份的密码体制方法,保证了消息转交的安全性.实验表明,所提出的方法在自私节点较多的容迟网络里能保证消息高效、安全地传递到目的节点.     

基于聚合度的地域通信网关键节点识别方法

分析了地域通信网的网络模型,从网络的拓扑结构出发,以图论知识为基础,把节点的度数和聚合度作为衡量节点重要性的标准,给出了关键节点的定义方法,通过分析对比得出地域通信网中有些关键节点并不具有较大的度分布特征,而且链路之间存在着一定的差别,采用度作为节点重要性的评估方法具有一定的片面性。在此基础上,文中提出了一种基于聚合度大小排序的关键节点识别方法,并给出了关键节点识别流程。实例分析结果表明了该方法的有效性、简单性和准确性。