生成Internet As级拓扑图的Core-Tree算法研究

Internet拓扑图为大范围开发、利用Internet提供了一个有力的工具。InternetAs级拓扑图在自治系统的层次上刻画Internet特征,它在当前很多领域有着广泛的应用。论文提出了一种生成InternetAs级拓扑图的Core-Tree(C-T)算法,它生成具有核心网络和树形拓扑两层结构的As级拓扑图,生成图在结点度分布、树大小分布以及树深度分布等方面比较符合Internet特征。     

一种新的因特网拓扑的序列分析方法:dM序列分析方法

网络拓扑研究的一项重要内容是分析网络拓扑的特征并生成满足这些特征的拓扑图。拓扑图特征的dK序列分析技术是一种系统化的拓扑分析技术,它能够以不同的精度描述拓扑图的特征,随着d的增加,其生成的拓扑图能够在各种重要的拓扑度量方面越来越接近原始拓扑图,因而对因特网拓扑研究具有重要意义。dK序列分析技术的问题在于状态数较多,生成算法复杂,当d>2时没有直接的生成算法。本文提出了一种新的基于邻接图分布的拓扑图特征的序列分析技术:dM序列分析技术。与dK序列分析技术相比,dM序列分析技术具有状态数少、生成算法简单的优势,因此更适合于大规模拓扑图如因特网AS拓扑的研究。     

探析传统民居审美特征及其功能——以桂林秦家大院为例

民居是古村落的精华,传统民居是乡土建筑的主体。而乡土建筑又是乡土文化的重要组成部分。民居代表和反映的是地方文化,也是人们审视区域村落文化的一个窗口。本文以桂林兴安县秦家大院的民居建筑为个案,人文的角度去探讨秦家大院的审美特征,并阐释秦家大院建筑中所蕴含的审美价值取向以及建筑所展示的社会功能。     

AS关系标注的因特网拓扑图的dK序列分析技术

拓扑特征分析和拓扑图生成是因特网拓扑研究的一个重要研究方向.dK特征序列被证明是一种有效的系统化拓扑特征分析方法,2K图已经能够在各种重要的拓扑度量方面与实际因特网拓扑图保持一致.在使用dK特征序列分析因特网拓扑时是用无向图来对因特网拓扑进行抽象的,然而对于自治系统(AS)级拓扑,由于AS之间存在复杂的商业关系,使用AS关系标注的拓扑图才能更精确地描述AS级拓扑特征.对dK特征序列进行了改进,提出了能够分析AS关系标注的拓扑图的dK'特征序列,并给出了生成满足指定2K'特征的拓扑图的算法.分析实验结果发现,2K'特征已经能够描述AS关系标注的拓扑图的各种重要特征.     

路由级Internet宏拓扑结构的谱密度分析

针对路由级Internet宏拓扑结构进行了谱密度分布分析与无符号拉普拉斯谱(SLS)分布分析.首先通过对拓扑结构各异的5种采样拓扑图,分别进行谱密度-特征值分布分析,发现5组分析结果表现出高度的一致性,证明了Internet拓扑结构的自相似性,也证明了采样拓扑可以再现局部Internet拓扑结构特征.然后通过采样拓扑图的谱密度-特征值分布函数与ER图、BA无尺度网络拓扑图进行比较,发现三者具有明显区别,得出谱密度-特征值分布函数可作为分辨图谱拓扑结构有效方法的结论.最后通过4组3000点采样拓扑进行SLS分布分析,发现尽管4组3000点采样路由与连接互不相同,但SLS谱分布却非常相似,4组采样拓扑在特征值λ=1处重数均较高,重数次高的特征值都群聚在λ=2处.在特征值从2～103变化过程中表现出较明显的幂律分布特性,其幂指数值保持在3.2813至3.8013之间,特征指数接近.该结论为Internet宏观拓扑结构建模研究提供了量化判据,是Internet拓扑建模研究的重要内容.     

大型ISP网络拓扑多点测量及其特征分析实例

深入了解Internet拓扑的结构性质有利于更好地设计和发展Internet.由于Internet规模巨大,以及获得完整的路由器级Internet拓扑方面的困难,目前无法研究整个路由器级Internet拓扑.因此,分别研究每个国家级或跨国因特网服务供应商(Internet service provider,简称ISP)网络拓扑结构成为了解Internet拓扑特征的一种可选方法.以中国教育科研网为例,简要描述了多点测量其路由器级拓扑结构的测量结果.分析了该实例拓扑图的节点度分布特征、较大特征值的有关性质以及谱密度分布特征.分析了该实例拓扑图的无符号拉普拉斯谱(SLS)、规格化拉普拉斯谱(NLS)以及群集系数等度量特征.分析结果表明,大型ISP拓扑确实具有某些幂律特征;不同于自治系统级拓扑的情形,对ISP拓扑的节点度补累积分布来说,幂律分布未必拟合得最好;ISP拓扑是一种无标度图,但不符合Barabasi-Albert(BA)生长模型;SLS和NLS具有区分不同的路由器级拓扑结构的能力;Internet路由器级拓扑的发展可能遵循一种不同于BA模型的生长过程.     

分布式Delaunay三角剖分在栅栏覆盖中的应用

提出了一种有效的双向边分布式造构Delaunay三角剖分拓扑图算法（MEDDEL）,该算法仅利用一跳邻居节点的信息,高效构造MEDDEL拓扑图,避免了大量通信代价和能量消耗。然后给出了MEDDEL拓扑图下支撑值计算的证明。最后在传感器能量模型和MEDDEL拓扑图下,利用分布式最佳覆盖路下的最短穿越和最小能耗算法（SMBCP）解决无线传感器网络中栅栏覆盖最佳路径的问题。仿真实验结果分析表明,与RNG、GG、PLDEL、UDEL、DEL相比较,在MEDDEL拓扑结构下寻找到路径支撑值最小的情况下,运行SMBCP算法能找到最佳覆盖路径下的最短穿越路径和最小能耗路径。     

基于OPNET的自组网拓扑控制有效性的研究

拓扑控制通过调节节点的发送功率,减少信号干扰,降低节点能量消耗,提高网络传输能力。该文通过考察自组网中几种经典的拓扑控制算法,研究了拓扑图能保证连通具有较小的节点度和传输半径。OPNET网络仿真平台仿真发现,拓扑控制的效能受网络中每秒的发包个数影响,当每秒发包个数大于一定值时,拓扑控制将提高网络吞吐量。     

无线网络拓扑控制中支撑图构造算法

支撑图(spanner)在无线(自主、传感器)网络拓扑控制中起着重要作用,不但能保证最终的拓扑图链路减少,保持连通性,而且保证任意一对通信节点之间所需费用是最少可能费用的常数因子倍.针对无线网络拓扑控制问题,大量支撑图构造算法被提出,以尽可能高效地满足网络设计需要的各种拓扑特性,如局部性、稀疏性、小权值、有界度及容错性等.对支撑图的研究成果进行了详细讨论,依据支撑图的定义和不同的分类原则给出了支撑图分类,分析了各种支撑图的典型集中式和局部算法、满足某一或多个拓扑特性的算法,并提出了需要进一步研究的问题.与无线网络中新出现、更实用的模型结合,寻找更简单、性能更好的算法将是未来支撑图构造算法的主要研究方向.     

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.     

散列节点网络成图方法分析研究

网络管理就是维护一个网络系统的正常运行,其中给人最直观的呈现就是网络拓扑图。网络拓扑图的绘制方法有很多种,目前广泛采用的方法有基于ICMP、ARP和SNMP协议的拓扑算法,其中以基于SNMP协议的拓扑算法最为主流。对于任意网络中的散列节点如何不依赖于特定协议而自发的进行拓扑图绘制,这在各种小型网络建设中是非常重要的。本文将根据一个实例,对散列节点网络成图方法进行研究与分析。除了研究得到拓扑图的方法外还将对最终成图结果如何与实际相符合做出讨论。     

基于哈希的二维工程CAD图拓扑关系认证技术

针对二维工程CAD图拓扑关系完整性认证问题,提出一种基于哈希的拓扑完整性认证算法。该算法首先提取图纸的拓扑关系生成拓扑图;其次对图中的组件进行编码,并提出一种局部拓扑量化模式(LTQP),实现各组件拓扑特征的量化;然后将组件按照其编码分成5类,基于各组件的LTQP值,利用离散余弦变换生成每类组件的哈希序列;最后将每类组件的哈希序列进行合并,得到完整的图纸哈希序列。实验结果表明,该算法对旋转、缩放和平移等非恶意操作具有鲁棒性,同时对恶意拓扑攻击具有脆弱性,采用将组件分类来生成哈希序列的方式,能够对受到拓扑攻击的组件的种类进行定位。     

smax图算法及其相关标度测度的改进

在给定相同度序列的条件下,讨论了计算smax的二种算法所存在的不同缺陷：基于边算法的时间和空间复杂度都为O（N2）,对较大的N会导致计算机存储空间不够;基于点算法是smax的一个近似值,通过实例说明其近似计算的误差不容忽视,而且该算法只能用来计算度序列中的最小度m=1的情况,对度序列中最小度m>1的情况,用该算法来计算smax就会失效。基于上述算法的缺陷,提出了一个改进算法,它具有smax值精度的优越性和对m>1情况的有效性。采用改进的算法求得smax值,通过对不同模型的模拟和分析,发现与smax值相关的标度测度S（g）关于网络规模、网络稠密度具有较大波动性,这会导致对网络无标度程度的误判,为消除网络规模、网络稠密度对测度的影响,对该测度做了改进,实验结果显示新的测度Snew（g）更稳定。     

无线传感器网络分布式拓扑图生成模型

拓扑保留图(Topology Preserving Maps,TPMs)作为实际坐标图的抽象视图,在无线传感器网络的路由、定位和边界节点识别等领域有广阔的应用前景。它可以从虚拟坐标系统中导出网络的拓扑图,且不依赖于任何物理位置信息。然而,在一些具有不规则边界的复杂网络以及使用不充分选择的参考节点来映射网络时,TPMs无法达到理想的效果。为此,设计了一种新的拓扑保留图模型——基于多极值点选择的分布式拓扑图生成算法(Multiple Extreme Node Search-Distributed Topology Preserving Maps,MENS-DTPM),其中包括一种基于极值点选择的参考节点选择方法以及一种基于TPMs的分布式拓扑坐标生成算法。这种模型实现了更有效的参考节点选择,能够更好地反映网络的结构。仿真实验结果表明,MENS-DTPM具有比同类算法更好的性能。     

匿名路由器对抽样网络拓扑的影响分析

针对网络拓扑测量中存在的匿名路由器问题,依据Internet网络的主要特征建立一个匿名路由器网络模型,采用类似traceroute的探测机制抽样该网络模型中的路径信息,根据匿名路由器的处理程度分别构造不同的抽样拓扑图,通过研究这些抽样拓扑中的不同属性量化分析匿名路由器问题的影响,其中,拓扑属性包括网络大小、节点度分布、网络路径长度和介数等。     

面向AS级动态拓扑的改进PFP模型

针对传统PFP模型不能很好模拟Internet动态演化的问题,提出面向自治系统(AS)级动态拓扑的改进PFP模型。改进模型充分考虑Internet中AS节点的消亡与连接边的相应连接补偿,符合Internet拓扑成长和演化过程,生成的Internet拓扑图与实际Internet具有更大相似度。实验结果表明,改进模型能较好满足幂律分布和小世界特性,更适合于Internet建模。     

Ad Hoc网络中基于方向性天线的分布式拓扑控制算法

提出了一种基于方向性天线的分布式拓扑控制算法,可以同时通过调整网络中各节点的发射功率和改变节点天线的方向来对网络的拓扑进行控制,每个节点逐渐增大它的发射功率直到该节点在其方向性天线的每个扇区内找到足够数量的邻节点为止.在这种基于方向性天线的分布式拓扑控制算法的基础上又使用了两种不同的拓扑平面化优化算法,进一步删除了拓扑图中多余的交织边,使得网络最终的结构为一幅平坦图.由于每个节点使用了较低的发射功率以及算法形成的网络拓扑图中的平均节点度数较小,从而提高了整个网络的使用寿命,减少了节点间的干扰.仿真结果充分说明了算法的有效性.     

基于新的区间直觉模糊集相似性测度的模式识别

有关区间值直觉模糊数（集）的相似性研究较少,并且现有的方法在处理实际问题时效果较差。针对这个问题,提出了区间值直觉模糊数（集）相似性测度的新方法,包含了隶属度,非隶属度,犹豫度,以及后者对前两者的影响,将隶属度,非隶属度,犹豫度的相似度表示成三元组的形式,用TOPSIS的思想处理该三元组,得出一种新的有效的相似性度,证明其合理性。将其应用到模式识别实例中,验证其有效性。     

基于主干子图的幂律特征图聚类算法*

从Internet拓扑的幂律特征（度分布律）出发,定义了主干子图的相关概念,证明了主干子图的若干性质,并在此基础上给出了基于主干子图的聚类算法。该算法可应用于有幂律特征的大型图的混合布局,也可为幂律特征网络的研究提供参考。幂律特征图可以被分解为一个主干子图和多个子树。主干子图是一些度相对较高节点的集合;而子树则正好相反,幂律特征有效地保证了节点度分布的非均一特性。基于主干子图理论的图聚类算法可以分成两个步骤,即主干子图生成算法和桩树生成算法。主干子图Gs(Vs,Es)与原始图G(V,E)之间的同态等价关系     

探索拓扑编码中的图格与传统格的联系

已知不存在解决某些格困难问题的多项式量子算法,无色图格和着色图格是受格理论启发而产生的多学科交叉的产物.拓扑编码中的一个无色图格或着色图格是建立在图的运算和一组顶点不交的连通图或连通着色图构成的图格基上.基于口令认证或数字文件加密,介绍数字串拓扑认证问题,用拓扑编码给出一种非对称加密系统.拓扑编码可以形成一个公钥对应多个私钥,多个公钥对应多个私钥的非对称加密系统;拓扑编码中的拓扑认证需要两个不同领域的数学知识,而且可以产生指数级别的算法.基于图的边连接运算、顶点重合运算等运算,研究了具有优美全着色的着色图格基存在性,建立了边连接图格和F-图格等无穷图格,并证明这些图格对优美全着色具有封闭性.定义了特殊着色图的拓扑向量,建立了图格与非负整数传统格之间的一个联系,为抗量子计算提供可行的技术;说明没有多项式算法解决数字串分解问题,又因为图同构问题是NP-困难,从而拓扑编码建立的图格具有抗超大计算机和量子计算机的计算功能.