基于链路预测的社会网络事件检测方法

网络演化分析与事件检测,是当前社会网络研究的热点和难点.现有的研究工作主要是针对网络提出不同的模型,并用网络特征指标对仿真结果进行评价.这些方法存在如下问题:(1) 每种方法仅针对特定网络,通用性不高;(2) 特征指标多种多样,不同模型的表现情况缺乏统一的评价标准;(3) 未考虑网络演化的时间特性,难以描述网络演化的波动性,无法检测事件.针对上述问题,提出一种基于链路预测的社会网络事件检测方法LinkEvent(由相似性计算算法SimC和事件检测算法EventD组成),它可以对不同网络的波动性进行统一评价,并依此建立事件检测模型.主要工作包括:(1) 证明了链路预测可以反映网络演化机制,相同机制下的模型演化法和链路预测在分析网络演化上具有内在的一致性;(2) 基于链路预测,提出一种网络相似性计算算法SimC(similar computing),并在考虑微观因素的基础上进行改进;(3) 利用相似性计算结果,提出一种事件检测算法EventD(event detecting)检测出新事件.在不同特征的网络上进行实验,结果表明:所提出的LinkEvent方法能够较好地解决网络演化波动性问题,实现事件检测;同时也证明了利用链路预测技术进行网络演化分析的可行性以及相似性计算和事件检测算法的有效性.     

面向节点演化波动的社会网络事件检测方法

社会网络特征千差万别,演化规律错综复杂.合理地分析网络演化规律,及时地检测网络事件具有重大意义.基于链路预测的社会网络事件检测方法利用有限的网络拓扑信息,能够有效地发现网络演化的异常波动,准确地检测网络事件.然而,现有方法大多受到链路预测的宏观评价指标的限制,忽略了不同节点演化波动的差异,用相同的相似性计算指标去描述所有节点的演化波动,不利于提升事件检测的表现.为了进一步提升事件检测的精确性和敏感性,提出一种面向节点演化波动的社会网络事件检测方法NodeED,由节点相似性计算指标判定算法SimJudge和网络微观演化波动检测算法MicroFluc组成.主要工作如下：（1）结合粒子群优化算法,提出SimJudge定量地比较不同的相似性计算指标对节点演化波动的描述程度,确定每个节点在不同时段的最佳相似性计算指标;（2）为了量化事件对网络演化的影响,提出了MicroFluc,充分考虑节点演化波动的差异,从节点演化波动的角度对不同时段的网络整体演化波动进行定量评估;（3）在真实社会网络VAST和ENRON中进行对比实验,其结果表明,NodeED在VAST中的事件敏感性提升了100%,在ENRON中的事件敏感性提升了50%,更有利于精确地检测社会网络中发生的事件.     

基于节点演化分阶段优化的事件检测方法

链路预测技术是分析网络演化的有效方法,也为社会网络事件检测提供了一种新思路。当前采用链路预测进行事件检测的方法大多是从宏观的网络演化入手,也有少数结合节点演化的检测方法,但其稳定性不佳,对事件的敏感性也不够高,不能准确检测事件的发生。基于以上问题,提出了一种基于节点演化分阶段优化的事件检测方法(Node Evolution Staged Optimization,NESO_ED)。首先通过分阶段优化的方法加强事件检测的稳定性,并获取节点指标权重数组;然后根据不同阶段按不同规则选取节点的最佳相似性计算指标,使节点能更好地量化网络演化情况,以此提高事件检测的敏感性。此外,分析了网络演化过程中节点选取指标的变化情况,揭示了事件发生对节点演化产生的不同影响。基于真实社会网络VAST进行对比实验,结果显示NESO_ED方法在事件检测敏感性上比LinkEvent方法提高了227%,比NodeED方法提高了63%,NESO_ED方法的稳定性也比NodeED方法提高了66%,这表明NESO_ED方法能更加准确且稳定地进行事件检测。     

基于量子粒子群的BP网络用于入侵检测

针对遗传算法、粒子群算法等BP网络的学习算法对高维复杂问题仍易早熟收敛,且无法保证收敛到最优解。把量子粒子群算法应用于BP网络的学习中,并把改进BP网络用于入侵检测。通过KDD99CUP数据集分别对基于不同学习算法的BP网络进行了实验比较,结果表明:该算法的收敛速度较快,可在一定程度上提高入侵检测系统的准确率和降低的误报率。     

基于QPSO优化投影寻踪的网络入侵检测方法

为了提高入侵检测系统的检测率,降低误报率,提出应用QPSO搜索投影寻踪最优投影方向的入侵检测算法,并利用投影寻踪和聚类相结合的思想将网络检测数据的多特征属性投影到低维进行聚类识别判定。对训练样本中的数据进行预处理并且归一化,获取最优投影方向,让样本数据投影到低维空间,对检测数据进行聚类判定。实验结果表明,该方法能很有效地提高入侵检测性能。     

多维社会网络中链路预测方法研究

多维社会网络中链路预测是指通过已知的网络节点以及多维社会网络结构等信息预测多维社会网络中尚未产生连边的两个节点之间产生链接的可能性.在研究有关链路预测的相关技术后,基于节点之间的相似性,提出了一种多维社会网络中的链路预测算法.算法中考虑时间因素和权重因素对于链路预测的影响,同时将多维网络中的相关技术应用到链路预测的过程...     

基于空间尺度粗粒化的异常检测方法

目前,大部分基于链路预测对社会网络进行异常检测的研究中,缺乏对异常节点演化影响的分析,且受社会网络规模以及复杂度的限制,检测效率普遍不高。针对上述问题,提出了一种基于空间尺度粗粒化和异常节点加权机制的异常检测方法。首先利用凝聚型社区发现算法Louvain对社会网络进行粗粒化得到简化网络,然后在简化网络的演化过程中识别有异常演化行为的节点,并将其异常演化过程量化,引入异常节点加权机制到链路预测方法中进行异常检测。在真实社会网络数据集VAST、Email-EU（dept1和dept2）以及Enron上,与基于LinkEvent的不同调整策略算法和NESO_ED方法进行对比。结果表明,该方法可以兼顾异常检测的稳定性和敏感性,能够更合理地描述网络演化过程,得到更好的异常检测效果。     

一种网络事件分布式并行检测机制

如何有效地检测网络事件是大规模网络管理面对的一个挑战．本文在对网络事件进行定义和分类的基础上，提出了一种网络事件的分布式并行检测方法，有效地提高了事件检测的及时性和准确性。     

基于QPSO算法的异常检测方法

在入侵检测系统中,将正常状态与异常状态区分开来,是目前所面临的一个难点。针对这一问题,提出了在异常检测中运用量子粒子群算法(QPSO)对隶属度函数参数进行优化的方法。把隶属度函数里的参数组合当作一个粒子,在粒子的迭代进化中运用模糊数据挖掘的技术,可以搜索到最佳的参数组合,最大限度地把正常状态和异常状态区分开来,提高了异常检测的准确性,并通过实验验证了这一方法的可行性。     

一种改进QPSO优化BP网络的入侵检测算法

为了较好克服量子粒子群算法存在早熟收敛的缺点,在分析算法参数和流程的基础上,提出了一种带变异操作的改进量子粒子群优化算法。针对传统BP算法易于陷入局部极小的不足,将改进的算法应用到BP神经网络的学习过程中,修正BP网络的权值和阈值,提高其收敛性能。并将优化的BP神经网络模型应用于入侵检测中,用标准入侵检测数据对基于不同算法的BP网络进行仿真实验比较。实验结果表明,改进后的BP算法迭代次数少,收敛速度有所提高,在一定程度上提高了入侵检测率。     

社交网络中隐式事件突发性检测

社交网络与人们的生活息息相关,其上的用户行为可用于检测社交网络中的事件突发性,进而准确定位事件的发生区间.但用户行为易受主观及外部因素的影响,有时会出现隐式事件突发性,给事件突发性检测带来困难.本文针对社交网络中的隐式事件突发性问题,在以社交行为特征进行事件突发性检测的基础上,引入关键词特征,动态调整各个时间窗口的候选关键词,将不同事件与不同的关键词特征绑定,避免事件之间及噪音带来的干扰,实现对隐式事件突发性的准确识别.相关实验表明,本文提出的算法可有效改善现有社交网络中事件突发性检测任务的效果.     

应用量子粒子群算法优化神经网络的数据库重复记录检测

神经网络的连接阈值以及权值直接影响数据库重复记录的检测效果,当前方法无法找到最优的神经网络的连接阈值和权值,导致数据库重复记录检测偏差比较大,并且数据库重复记录检测效率低,为了获得更优的数据库重复记录检测结果,提出了量子粒子群算法优化神经网络算法的数据库重复记录检测方法.首先分析当前数据库重复记录检测研究进展,并提取数...     

一种有效的社会网络社区发现模型和算法

社会网络的社区发现存在划分效果较好的算法时间复杂度过高、现有快速划分算法划分质量不佳、缺乏表达和充分利用个体和链接属性信息的模型和机制等问题.针对这些问题,提出了一种边稳定系数模型和一种能表达个体间关系紧密度的完全信息图模型,在此基础上设计和实现了一种有效的社区发现算法.提出的完全信息图模型具有较高通用性,适用于需要融合个体和链接属性的社区发现算法.通过系列实验表明,所提出的以边稳定系数模型和完全信息图为基础的算法,对社会网络中的社区发现问题是有效的.算法不仅具有较快的速度,也能适用于带权与不带权的网络,得到的社区划分结果也具有较高的划分质量.     

基于混合表示的中文事件检测方法研究

传统中文事件检测方法采用人工定义的特征表示候选触发词,耗时耗力。基于神经网络的特征学习方法在中英文事件检测任务中得到了验证。现有的基于神经网络的中文事件检测方法初步探索了字信息对解决分词错误的作用。字是中文的最小结构单元和语义表示单元。词语的字符级信息能够提供词语的结构性信息和辅助词语级语义。该文研究了字/词混合神经网络特征对于解决中文事件数据集未登录词问题的作用。采用神经网络模型分别学习词语的词语级表示和字符级表示,进而拼接得到词语的混合表示。实验结果表明,基于字/词混合表示的中文神经网络事件检测模型的F₁值比当前最好的模型高2.5%。     

一种无线传感器网络中事件区域检测的容错算法

特殊环境中的事件区域检测是无线传感器网络的一种重要应用.由于传感器的错误会导致事件区域检测的不准确,所以相关的容错算法成为近年来的研究热点.已有研究工作都仅考虑了事件的空间相关性,通过相邻传感器之间的数据交换实现容错.文中从事件的空间相关性和时间相关性入手,提出了一种以局部检测为主的分布式事件区域检测算法.该算法通过检验传感器本地采样值构成的时间序列与事件随机过程统计特征的符合程度实现容错.算法分析的结果表明,该算法可以减少传感器之间的数据交换,从而有效地利用传感器的能量.模拟实验表明,当有10%的传感器发生错误时,该算法可以检测到93%的事件区域和88%的错误传感器.     

基于混合群智能的节能虚拟机整合方法

数据中心的虚拟机（virtual machine,VM）整合技术是当今云计算领域的一个研究热点.要在保证服务质量（QoS）的前提下尽可能地降低云数据中心的服务器能耗,本质上是一个多目标优化的NP难问题.为了更好地解决该问题,面向异构服务器云环境提出了一种基于差分进化与粒子群优化的混合群智能节能虚拟机整合方法（HSI-VMC）.该方法包括基于峰值效能比的静态阈值超载服务器检测策略（PEBST）、基于迁移价值比的待迁移虚拟机选择策略（MRB）、目标服务器选择策略、混合离散化启发式差分进化粒子群优化虚拟机放置算法（HDH-DEPSO）以及基于负载均值的欠载服务器处理策略（AVG）.其中,PEBST,MRB,AVG策略的结合能够根据服务器的峰值效能比和CPU的负载均值检测出超载和欠载服务器,并选出合适的虚拟机进行迁移,降低负载波动引起的服务水平协议违约率（SLAV）和虚拟机迁移的次数;HDH-DEPSO算法结合DE和PSO的优点,能够搜索出更优的虚拟机放置方案,使服务器尽可能地保持在峰值效能比下运行,降低服务器的能耗开销.基于真实云环境数据集（PlanetLab/Mix/Gan）的一系列实验结果表明：HSI-VMC方法与当前主流的几种节能虚拟机整合方法相比,能够更好地兼顾多个QoS指标,并有效地降低云数据中心的服务器能耗开销.     

基于事件的社交网络上的双边偏好稳态规划

在基于事件的社交网络中,一个经典的问题是为用户规划其感兴趣的事件.现有的工作仅仅考虑用户的喜好,仅从用户的角度出发,为其安排尽可能感兴趣的事件来参加.然而,从事件主办者的角度出发,他们亦希望为事件安排的用户尽可能有更大的影响力,用户的可靠性尽可能高,以保障事件能够顺利开展,并取得预期的效果.本质上来说,基于事件的社交网络上的规划问题是一个双向选择的问题,而现有的所有工作均未从用户和事件的双边偏好考虑问题.因此,提出一种双边偏好稳态规划问题来解决这种双向选择问题.该问题首次提出,因此现有工作中未有相关算法可供解决该问题.对比之前只考虑用户偏好的规划,在考虑用户和事件双边偏好时,面临着问题更复杂、约束条件更多的困难.因此,提出两种基础算法和一种改进算法来高效、高质量地解决这个问题,并用大量的实验验证所提出算法的高效性和有效性.     

群体智能算法及其在信息安全中的应用探索

由于其在解决复杂问题尤其是NP难问题上的优势,群体智能算法一经提出,就备受关注。在动物行为的启发下,目前已经设计出了包括蚁群、粒子群、蜂群、人工鱼群等一系列算法。同时,这些算法也已被广泛运用到金融管理、交通运输、信息科学、航天工程、航海领域等各个工程领域。本文则将重点探索群智能算法在网络空间安全方面的潜在应用。首先简单回顾了几种典型的群体智能算法,接着分析了它们在密码学、网络入侵检测等分支中的可能应用,希望能够借助这些最优算法解决网络空间安全方面的一些基础问题,特别是那些与复杂巨系统相关的问题。