利用生物学网络识别表型相关基因的统计方法研究

在基因网络中,节点(基因)的中心性指标可以用来检测对特定表型具有重要的功能作用的基因。利用基因网络的拓扑结构,提出一种新的节点中心性指标得分来识别表型相关基因,并与常用的网络节点的度方法在识别重要基因等方面进行比较。数据实验结果显示,提出的节点的中心性方法能够更高效地检测具有关键功能的基因。     

Internet AS层拓扑节点度分布特性的演化规律

为深入了解和认清Internet拓扑的不变特性和动态规律,讨论大规模复杂网络自相似分形维数的计算方法和重整化过程,给出基于节点度阈值的重整化算法,对Internet AS层拓扑进行重整化,分析Internet AS层拓扑节点度分布特性在重整化过程中的变化规律或趋势.实验结果表明,各重整化Internet AS层拓扑节点度幂律分布的幂指数值是相同或相近的,进而推导Internet AS层拓扑演化过程中近期节点度幂律分布特性的不变特性和早期节点度幂律分布特性的演化规律.     

基于脉冲耦合的TPSN时间同步协议

针对传统TPSN协议的不足,提出了一种基于脉冲耦合的时间同步协议,称为P TPSN协议.该协议是一种脉冲耦合的、非交互的分布式无线网络时间同步方法.首先建立网络层次拓扑结构以确保下一层网络节点能接收上一层网络节点的时间信息.层拓扑建立后,上一层网络节点将时间信息在物理层编码为脉冲波后广播出去,下一层网络节点接收这些时间信息后计算其加权平均来调节本地时钟.此方法不仅能提高分布式无线网络时间同步协议的鲁棒性,而且具有良好的可扩展性及快速收敛性.理论分析和计算机仿真均表明此方法是有效可行的.     

基于电气介数的电网关键环节辨识

在综合考虑电网拓扑结构、功率输送关系和系统运行状态的基础上,提出了一种基于电气介数的电网关键环节的辨识方法,克服了以往加权介数假设"发电-负荷"节点间潮流只沿最短路径流动的缺点。根据线路和节点在系统结构上的差异性,分别定义了线路电气介数和节点电气介数,通过三种故障模式对关键线路和关键节点进行有效性校验。以IEEE39节点系统为例计算其线路电气介数和节点电气介数,并按照排序结果对这些元件进行连锁攻击,发现电力系统在这些高介数元件攻击下是极其脆弱的。仿真结果表明,所提方法能更好地反映元件在整个电网中的重要程度,特别是能识别那些虽承载功率不多但处在电网拓扑结构重要位置的元件,验证了该方法的有效性。     

一种无路由器的两层低功耗无线传感器网络

在能量有限的无线传感器网络中,节点睡眠与节点间的数据快速转发是一对矛盾.星型网络既节能又容易控制,但网络面积太小.该文提出了一种无需专用路由器的节能中转法,将星型网络扩展为内外二层的结构,控制面积是星型的4倍.主要采用了以下措施:1)拓扑结构控制算法将网络节点以控制器为圆心分为内外二层,外层节点以内层节点作为中转点,从而简化了路由,优化了路由能耗;2)节能时序控制.首先,节点从睡眠到苏醒过程中采用了时间分段的顺序,减少了监听时间和消耗的电流;其次,内层节点的短时间监听与外层节点的发送序列协调配合,既实现了常态下的低能耗通信,又解决了应急状态下的快速同步.经测试和仿真结果表明,所提出的二层低功耗无线网络及其控制方法是可行的,节点低功耗和网络延时特性满足设计要求.     

基于迭代相位恢复和相位截断的非对称光学加密拓扑

基于迭代相位恢复算法提出了一种非对称光学图像加密拓扑.该系统通过在相位迭代恢复过程中使用相位截断和补偿来构造一个单向陷门函数,生成一对用于加密的公钥和相应的解密私钥,以一种非对称的方式实现原文和密文加密和还原.与传统加密方法不同的是,利用特定的光学6f系统,该加密方案可将原文图像加密隐藏到具有独立信息的实值密文图像中.将点对点的图像节点之间的图像加密进行拓展,可构成具有多种拓扑单元的光学图像加密拓扑.在拓扑网络中,每一幅图像可视为一个网络节点,它们既具有自身的信息值,也能实现节点之间的非对称转换和加密传输,实现快捷高效的图像存储和传输的同时也极大地提高了网络拓扑结构在应对噪声和许多已知攻击时的鲁棒性和安全性.数值模拟实验结果表明了该系统的可行性和有效性.     

一种冲突最小化的移动Ad-Hoc网络拓扑未知动态TDMA协议

在移动Ad-Hoc 网络中,传统的时分多址接入协议强烈地依赖于网络拓扑的精确信息,因此在移动环境下它们的效率和鲁棒性很容易遭到破坏.该文提出了一种新的基于冲突矢量的拓扑未知冲突避免算法及相应的协议,该算法支持各个节点独自完成随拓扑变化的动态时隙分配自适应,使信道竞争与共享冲突最小化,形成了一种不依赖于详细的网络拓扑信息,以及自适应网络和负载变化的动态TDMA协议.仿真结果显示,相对于传统的拓扑未知TDMA协议,网络规模越大、邻节点数越多或者业务量越大,新协议对网络吞吐量的性能提升就越大.     

基于迭代相位恢复和相位截断的非对称光学加密拓扑（英文）

基于迭代相位恢复算法提出了一种非对称光学图像加密拓扑.该系统通过在相位迭代恢复过程中使用相位截断和补偿来构造一个单向陷门函数,生成一对用于加密的公钥和相应的解密私钥,以一种非对称的方式实现原文和密文加密和还原.与传统加密方法不同的是,利用特定的光学6f系统,该加密方案可将原文图像加密隐藏到具有独立信息的实值密文图像中.将点对点的图像节点之间的图像加密进行拓展,可构成具有多种拓扑单元的光学图像加密拓扑.在拓扑网络中,每一幅图像可视为一个网络节点,它们既具有自身的信息值,也能实现节点之间的非对称转换和加密传输,实现快捷高效的图像存储和传输的同时也极大地提高了网络拓扑结构在应对噪声和许多已知攻击时的鲁棒性和安全性.数值模拟实验结果表明了该系统的可行性和有效性.     

基于蛋白质相互作用网络局部相似度的肝癌疾病基因预测

基于人类蛋白质相互作用网络,该文采纳拓扑局部相似度去实现肝癌疾病基因的预测.交叉检验测试结果表明:有22％～29％的目标基因在候选基因中排名前5％,且预测精度均能达到0.7以上.归因于低的计算复杂度和相对高的预测精度,这类疾病基因预测方法可为发现和鉴定疾病基因提供有力的线索.     

用Mason公式化简信号流图的计算机算法

通常在分析求解复杂网络参量或外特性参量时,都是求解线性代数方程组,或用拓扑分析法将线性方程组画成信号流图,利用 Mason 法则从图形上直接求出外特性参量。用手工方法进行这项工作比较麻烦。作者推出用计算机求解信号流图的计算方法,此法准确迅速,可求多至99个节点的复杂网络。     

具有复杂网络特性的无线传感器网络的谣言传播机制的查询方法研究

为了降低无线传感器网络的通信开销,减少搜索目标节点的查询次数,以提高无线传感器网络的生存周期;提出了构建具有小世界特性和幂律分布的复杂网络的网络结构,引入谣言传播机制.结合择优连接机制,建立一种新的查询方法.借助GPL模型的拓扑模拟器BRITE产生了不同尺度的仿真网络.针对查询通信开销和算法覆盖度两个重要指标,测试传统的flood-ing算法和本文的方法,结果表明,本文的查询方法的通信开销小于flooding算法的一半,算法覆盖度与flooding算法相当.     

基于连接矩阵的移动Ad Hoc网络可靠性评估方案

移动Ad Hoc网络(MANET)的动态拓扑结构使网络可靠性评估较为困难,为此提出一种基于连接矩阵的MANET可靠性评估方案.首先,确定网络中的源-终节点对和中继节点.然后,根据节点间欧式距离和通信范围来检测中继链路状态,并构建连接矩阵.最后,根据连接矩阵判断网络连接性,以多轮连接性的均值作为网络的最终可靠性.仿真实验中,评估了节点移动模型、网络大小、节点数量和通信范围对网络可靠性的影响,能够为网络设计者提供有力的依据.     

传感器网络中连通覆盖算法研究

作为一种新型的无线自组网络,传感器网络在环境与军事监控,地震与气候预测等许多方面都具有广泛的应用前景.基于正方形网格剖分的良好特性,提出了一种分布式的近似最小连通覆盖集的构造算法.新算法中:Sink节点首先将其目标区域剖分为正方形网格,并将得到的剖分信息广播给网络中的所有传感器节点;然后,网络中的传感器节点再通过周期性与其邻节点交换信息,来构造目标区域的近似最小连通覆盖集.算法分析和仿真实验表明,与已有类似算法相比,新算法在连通覆盖集大小方面具有更优的性能.     

应用支持向量机预测蛋白质相互作用位点

蛋白质相互作用位点的识别对于突变设计和预测蛋白质相互作用的网络是非常重要的。基于支持向量机学习方法,该文提出一种用于预测蛋白质相互作用位点的有效数据属性抽取方法,该方法利用蛋白质的序列信息、蛋白质残基的可及表面积和进化率来构造向量,通过十倍交叉验证来对数据进行训练和预测。实际计算的结果显示,该方法的准确率为72.19％,比只利用序列信息和进化率信息的方法提高了5.71％。     

一种基于端到端的网络拓扑推断方法

提出一种新的基于三元分组列车测量拓扑结构的方法,此方法利用叶节点的层析信息将叶节点进行聚类,依据时延抖动和丢包率两个参数计算节点间的相关性,有底向上构造网络拓扑树.该方法较之前方法有效减少了探测包的发送量,并且其推断准确度有所提升,不受到网络负载的影响.最后在NS2仿真环境下进行实验,验证该方法的有效性与准确度,并与其他方法进行比较.     

一种支持拥塞识别的ad hoc网络DCF协议速率自适应机制

分析了IEEE 802.11 DCF协议虚拟载波检测机制在支持多速率传输方面存在的局限性,以及高速率传输数据分组的重负载条件下多跳ad hoc网络的节点拥塞问题,并在DCF协议框架内提出了一种支持拥塞识别的速率自适应机制.该机制允许接收节点根据信道质量选择可用的最高传输速率,并把此速率值和自身的拥塞状况反馈给发送节点,发送节点根据接收节点的拥塞状况决定发送或退避等待.仿真结果表明,该机制能有效解决ad hoc网络在重负载条件下的拥塞问题,显著提高网络的总吞吐量.     

改进电路模拟法的应用——同构混合开关拓扑辨识

提出了一种基于已有图同构判定算法--电路模拟法的改进方法,并将其应用到同构混合开关拓扑的辨识中. 首先介绍混合开关拓扑的数学描述方法,给出混合开关拓扑的邻接矩阵表示及其相应的含权无向图表示,由此将同构混合开关拓扑的辨识问题转换为与其对应的含权无向图的同构判定问题,继而采用所提出的改进电路模拟法加以判定. 在同样环境下对改进的电路模拟法及另一种混合开关拓扑同构判定方法--特征值判定法进行测试比对,测试结果表明该方法在处理同构混合开关拓扑辨识问题上是有效的,并且在判定速度和节点匹配能力上有较大的优势.     

一种冲突最小化的移动Ad Hoc网络拓扑未知动态TDMA协议

在移动AdHoc 网络中,传统的时分多址接入协议强烈地依赖于网络拓扑的精确信息,因此在移动环境下它们的效率和鲁棒性很容易遭到破坏该文提出了一种新的基于冲突矢量的拓扑未知冲突避免算法及相应的协议,该算法支持各个节点独自完成随拓扑变化的动态时隙分配自适应,使信道竞争与共享冲突最小化,形成了一种不依赖于详细的网络拓扑信息,以及自适应网络和负载变化的动态TDMA协议仿真结果显示,相对于传统的拓扑未知TDMA协议,网络规模越大、邻节点数越多或者业务量越大,新协议对网络吞吐量的性能提升就越大     

通过序列编码预测蛋白质相互作用

该文利用蛋白质的一级结构信息,将支持向量机应用于人的蛋白质相互作用预测中,采用三肽频数方法刻画 蛋白质序列. 计算结果表明,该方法能准确预测人的蛋白质相互作用. 比较了半胱氨酸在不同分类下对预测结果的影响, 对人的胚胎肝脏蛋白质相互作用网络进行预测,为实验提供了重要的信息.     

基于随机生存森林与网络拓扑信息的食管癌风险预测

为精确预测食管癌病人的存活风险,通过构建食管癌编码基因(mRNA)和非编码基因(ncRNA)共表达网络,利用随机游走挖掘网络节点的拓扑权重,并与随机生存森林(RSF)整合,构建食管癌风险预测模型.结合5倍交叉证实和独立数据集验证,利用C-index评估算法预测性能.识别出了用于构建风险预测模型的最优lnc RNA分子标签,并实现了食管癌生存风险的精确预测.