交换超立方体在PMC模型下的g好邻条件诊断度

诊断度是多处理器系统互连网络能够诊断的最大故障结点的个数,它是度量多处理器系统故障诊断能力的一种参数。g好邻条件诊断度是2012年提出的一种新的诊断度,它要求每个非故障顶点至少有g个非故障邻点。研究了交换超立方体EH(s,t)在PMC模型下的g好邻条件诊断度,证明了EH(s,t)(1≤s≤t,0≤g≤s)在PMC模型下的g好邻条件诊断度为2g(s+2-g)-1.     

平衡立方体在PMC模型下的1-好邻条件诊断度

诊断度的确定是实现系统级故障诊断的一个重要前提。g好邻条件诊断度推广了经典的诊断度的概念,它要求每个非故障结点没有发生故障的邻点个数至少有g个。以PMC为模型,对平衡立方体BHn的1-好邻条件诊断度的上、下界进行讨论,最终得到了BHn在PMC模型下的1-好邻条件诊断度为(4n-1).     

交换立方网络在PMC模型下的条件诊断度

条件诊断度作为一个新的度量指标能更好地评估互连网络的诊断度。通过对以交换立方EH(s,t)(t≥s≥3)为模型的多处理机系统的容错性分析, 证明了其在PMC诊断模型下的条件诊断度为4s-3, 其大小几乎为其传统诊断度的4倍。此外,还确定了对偶立方体网络DCn的条件诊断度为4n-3。     

排列图在PMC模型下的g好邻条件诊断度

诊断度是评估和判定多处理器计算机系统互连网络的自我故障诊断能力的重要指标。g好邻条件诊断度推广了经典的诊断度的概念,它要求每个非故障结点没有发生故障的邻点个数至少有g个。本文以PMC为模型,对排列图A_(n,k)的g好邻条件诊断度的上、下界进行讨论,最终得到了A_(n,k)在PMC模型下的g好邻条件诊断度为[(g+1)k-g](n-k).     

交换折叠超立方体的2-外连通度

利用2-外连通度作为评价可靠性的重要度量，对交换折叠超立方体网络EFH(s,t)的可靠性进行分析，得到了交换折叠超立方体网络的2-外连通度.证明了EFH(s,t)的2-外连通度等于3s+1(5≤s≤t).这个结果意味着，为了使EFH(s,t)不连通且每个分支都至少包含3个顶点，至少有3s+1个点要同时发生故障.     

基于超立方体Q_n节点编码的最小生成树算法

利用超立方体Q_n的同构拓扑结构,基于其节点编码特征,依据广度优先的策略,找到了一种新的寻找最小生成树的算法.文中提出的算法总共包括了十个步骤,完成一次循环,算法频度为f(n)=2~n-1+n~3+n~2+2n,因此算法的时间复杂度为O(2~n).这一算法为寻找超立方体Q_n中的最小生成树提供了新的思路,为Q_n中设计相应路由算法提供了有力的理论支撑.     

n维超立方体Q_n中边不交的生成树

边不交生成树的研究在互连网络并行广播通讯中具有重要的理论意义和应用价值。设Γ(Qn)为超立方体Qn中以vo为根节点的全体边不交生成树的集合,本文主要讨论|Γ(Qn)|的上界和下界,得到下列结果:(1)|Γ(Qn)|≤n·2n-12n-1,(2)当n≥4时,|Γ(Qn)|≥2。这些结果为设计超立方体互连网络中并行广播路由算法提供了理论依据。     

基于超立方体Q_n节点编码的边不交最优路径

基于超立方体节点编码的特点,得到了n维超立方体Qn中任意两节点s、t之间的两条并行最优路径算法.该算法共包括了11步骤,在最坏的情况下需要执行2n2+4n2次运算,它的时间计算复杂度为O(n2),属于多项式算法.     

PMC模型下星图的g-好邻局部诊断度

故障诊断度对于多处理系统的可靠性至关重要,是多处理器系统互连网络能够诊断出的最大故障点的数量。研究表明,系统的诊断度总小于其最小度,然而这严重地低估了系统的诊断能力。2019年,Yin和Liang提出了g-好邻局部诊断度的定义,它可以表征系统在g-好邻条件下的局部故障诊断能力。文章证明了PMC模型下星图S_n的每个结点的g-好邻局部诊断度为(n-g)(g+1)!-1,其中0≤g≤n-2,n≥4.根据诊断度与局部诊断度之间的关系,可以推出星图的g-好邻诊断度。     

折叠交叉超立方体的2-额外连通度和2-额外边连通度

有各种各样的方法去衡量不同网络的可靠性和容错性.一个连通图G的g-额外连通度Kg(g-额外边连通度λg)是顶点数最小的顶点集S(边数最少的边集S),使得G-S不连通,并且剩下的每个连通分支含有的顶点数至少是g+1.探究n-维折叠交叉超立方体FCQn的2-额外连通度和2-额外边连通度,证明得到如下结论:当n≥8时,κ2(...     

折叠超立方体的广义3-连通度

设图G是一个连通图,S⊆V(G)。图G的一棵S-斯坦纳树是一棵包含S中所有顶点的树T=(V ',E '),使得S⊆V '。如果连接S的两棵斯坦纳树T和T ',满足E(T)∩E(T ')=且V(T)∩V(T ')=S,则称T和T '是内部不交的。定义κ(S)为图G中内部不相交S-斯坦纳树的最大数目。广义k-连通度(2≤k≤n)定义为κ_k(G)=min{κ(S)|S⊆V(G)且|S|=k},显然,κ₂(G)=κ(G)。证明了κ₃(FQ_n)=n,其中FQ_n是n-维折叠超立方体。     

超立方体的群连通度

为更好地研究网络拓扑性质,以超立方体为研究对象,使用收缩法给出了超立方体群连通的一个上界,拓展了已有文献中的结果。     

交换折叠超立方体的超连通度

超连通度(超边连通度)是衡量大型互连网络可靠性和容错性的一个重要参数。设G是连通图,图G的超连通度(超边连通度)是指从G中删除最小数目的点(边)使得G不连通,且G的每个连通分支中都至少包含两个顶点。李等人(2015)提出了一个新的网络交换折叠超立方体网络EFH(s,t)。该文利用超连通度和超边连通度作为评价可靠性的重要度量,对交换折叠超立方体网络的可靠性进行分析,得到了交换折叠超立方体网络的超连通度和超边连通度,证明了EFH(s,t)的超连通度和超边连通度等于2s+2,1≤s≤t。这个结果意味着,为了使EFH(s,t)不连通且不含孤立点,至少有2s+2个点(边)要同时发生故障。     

带有丢失弧的双向超立方体网络的诊断度

超立方体因其特殊的结构和良好的性质成为多处理机系统最常用的互联网络之一.在实际的超立方体网络中两个处理器间的双向连接常常是通过两个方向相反的单向信道物理实现的.诊断度是度量系统识别故障能力的指标,而PMC模型是一种基于测试的系统级故障诊断模型.研究了当丢失一些单向信道时双向超立方体网络在PMC模型下的诊断度并确定了具有特定诊断度的双向超立方体所需的最小测试数.     

HCH-立方体在比较模型下的可诊断性

新型并行处理系统的研制依赖于对新的互连网络的结构和它们的性质的研究,超立方体和交叉立方体是流行的互连网络,它们都有优点也有缺点.对由超立方体和交叉立方体构成的HCH-互连网络的可诊断性进行了研究,证明了当n≥4时,n维HCH-立方体互连网络在比较模型下的可诊断性为n,与超立方体和交叉立方体在比较模型下的可诊断性相同.     

交换折叠超立方体的2-额外边连通度

g-额外边连通度是衡量大型互连网络可靠性和容错性的一个重要参数.设G是连通图且g是非负整数,如果图G中存在某种边子集,使得G中删除这种边子集后得到的图不连通并且每个分支的点数超过g,则所有这种边子集中基数最小的边子集的基数称为图G的g-额外边连通度,记作λ_g(G).一个新的网络交换折叠超立方体网络记为EFH(s,t).本文利用2-额外边连通度作为评价可靠性的重要度量,对交换折叠超立方体网络的可靠性进行了分析,得到了交换折叠超立方体网络的2-额外边连通度.证明了:EFH(s,t)的2-额外边连通度等于3s+2(6≤s≤t).这个结果意味着:为了使EFH(s,t)不连通且每个分支都至少包含3个顶点,至少有3s+2条边要同时发生故障.     

广义超立方体的广义连通度

k元n方体是著名的超立方体网络的推广。针对k元n方体的广义3-连通度问题,证明了对任意的整数k≥3和n≥1,k元n方体中存在2n-1棵内部不交的连接任意3个顶点的树。     

交换折叠超立方体的连通度

P.K.K.Loh等人从超立方体Qn中系统地移除了一些边后获得了交换超立方体EH(s,t)。李等人在EH(s,t)的基础上增加了一些边获得了一个新的互联网络交换折叠超立方体EH(s,t)。连通度是衡量网络容错性的一个重要参数,并且连通度越大网络越可靠。本文证明了EH(s,t)的连通度等于其最小度。     

折叠交叉立方体的1-好邻诊断度

诊断度是多处理器系统互连网络能够诊断的最大故障结点的个数,它是度量多处理器系统故障诊断能力的一个重要参数.2012年,Peng等提出了一种新的诊断方法g-好邻诊断度,它要求每个非故障顶点至少有g个非故障邻点.n-维折叠交叉立方体网络FCQ_n是由交叉立方体网络CQ_n增加2^n-1条边后所得.该文利用1-好邻诊断度作为评价可靠性的重要度量,对折叠交叉立方体网络的可靠性进行分析,得到折叠交叉立方体网络的1-好邻诊断度.证明了在PMC模型与MM^*模型下FCQ_n的1-好邻诊断度分别等于2n+1,n≥5和2n+1,n≥6.     

PMC模型下的h-边容错诊断数

系统级诊断是多处理器系统设计和维护中的重要方面,通过诊断参数来衡量系统的容错性能。传统的诊断参数都是在假设系统中仅有处理器发生故障的情形下得到的,但是在实际情形中,系统中的处理器和链接都可能发生故障。该文研究了新的系统级诊断参数—h-边容错诊断数。当系统G中的故障边数不超过h时,G中包含的可以被全部识别的最大故障点数称为系统G的h-边容错诊断数。通过对一般图中公共邻点数的限制,证明了PMC模型下一般图的h边容错诊断数。文中确定了k-元n-方体、平衡立方体、交换立方体和交换折叠立方体4类网络在PMC模型下的h-边容错诊断数,为衡量系统在点边混合故障情形下的容错性能提供了有效参数。