异构网络中基于兴趣感知的聚类缓存策略

为应对移动流量的爆炸式增长,在异构网络中引入缓存成为目前的热点研究方向之一。目前缓存部署策略存在缓存命中率不高、缓存数据冗余度较高等问题,没有充分利用存储资源,直接影响网络的性能。针对以上问题,提出一种基于用户兴趣感知的虚拟聚类协作缓存部署策略来提高缓存系统性能。根据用户距离构造虚拟聚类,依据内容请求因子确定系统缓存内容,采用基站协作缓存以及用户间虚拟聚类方式共享缓存内容,以缓存命中率最大化为目标建立优化模型并通过贪婪算法求解。理论分析及仿真结果表明,在异构网络场景下,跟现有方法相比,所提方法在缓存命中率、系统平均传输时延等性能上均有明显提升。     

超密集网络中基于聚类的资源分配方案

超密集网络(ultra-dense network, UDN)中,毫微微基站(femto-cell base station, FBS)的密集和随机部署会导致严重的小区间干扰。为了减轻干扰、保障用户服务质量(quality of service, QoS),提出了一种UDN中基于聚类的资源分配方案。首先,设计了一种基于加权密度的改进K-means聚类算法,将FBS动态划分为不同的簇。然后,以最大化UDN系统吞吐量为目标提出了一种两阶段时频资源分配方案:第一阶段,每个聚类内使用贪婪算法执行时频资源块的分配;第二阶段,利用资源补偿分配算法分配剩余的资源块,在考虑用户公平性的同时保证用户QoS。仿真结果表明,本文提出的资源分配方案能够有效提升系统吞吐量,同时保证用户QoS和公平性。     

基于聚类动态面板引力模型的国际贸易网络研究

本文提出一种针对网络型数据的聚类动态面板引力模型,用于国际贸易流量网络的研究.该模型假设各贸易国分属于不同的潜在类别,各国间贸易流量对应的模型系数由出口国和进口国所属的类别决定.提出使用马尔可夫链蒙特卡罗方法对模型参数以及各贸易国所属的潜在类别进行贝叶斯估计.对2001-2015年60个国家间的贸易流量数据进行了实证分析.结果表明,所提出的模型能够对贸易国进行聚类,有效地提高贸易流量预测的精度.所提出的聚类动态面板引力模型可以被广泛的应用于其他动态网络型数据的研究.     

动态网络中机器人信息的感知与搜索策略

为建立一个机器人信息动态交互平台,提出机器人自主感知模型,动态建立机器人路径,并基于遗传算法优化多机器人路径。机器人自主感知模型通过抽象各种网络实体,对网络信息进行分类搜索,自主感知实时的网络传感信息,从而动态规划机器人路径。遗传算法优化用于解决多机器人的路径交叉问题,避免机器人工作空间的资源竞争。仿真和实验表明,机器人自主感知模型具有很强的扩展能力和合理的构架,突破了以往移动机器人仅仅使用自身传感器或网络固定传感器的局限,能够完成超过机器人视野范围的任务。     

基于灰聚类和小波网络的企业投资决策绩效集成评价

基于公司的战略和利益相关者的考虑，本文设计了财务层面绩效指标、技术创新层面指标、顾客层面绩效指标、业务流程层面绩效指标、发展潜力层面绩效指标和社会和环保层面绩效指标六个层面的企业投资决策绩效评价指标体系。建立了标杆瞄准和主成分分析相结合的指标筛选的方法，设计了基于灰色聚类和小波网络模型的企业投资决策集成评价模型，并对焦化行业进行了实证分析。     

基于NDN的移动自组织网络协助边缘缓存策略

命名数据网络(named data network, NDN)中一些传统缓存放置策略不能高效地利用移动自组织网络中有限的缓存资源,为提高缓存空间利用率,减小数据传输时延,提出一种基于内容流行度的协助边缘缓存策略。将NDN链路状态路由协议应用于移动自组织网络中进行路由寻址,各路由器实时统计本节点处的数据流行度,结合数据流行度、位置信息以及缓存标志位信息,自主决策是否缓存数据,结果是将请求更频繁的内容缓存至更靠近用户的边缘节点。仿真实验结果表明,与传统的缓存放置策略相比,此缓存策略在缓存命中率、数据响应时延等方面有较好的提升。     

基于Bloch球面旋转的量子自组织网络聚类算法

为提高自组织网络的聚类能力,提出一种基于Bloch球面旋转的量子自组织网络聚类算法.通过使样本数据作为量子比特相位,将样本映射为Bloch球面上的量子比特,将竞争层权值映射为Bloch球面上随机分布的量子比特;通过计算样本和权值的球面距离最小值,确定获胜节点;通过使获胜节点及其邻域节点在Bloch球面上向着样本旋转来调整这些权值,直到算法收敛.该方法的明显优势在于有较高的聚类精度.以鸢尾属植物样本聚类为例,实验结果表明,提出的方法明显优于传统自组织网络、K-均值聚类等算法.     

基于SSC-tree流聚类的入侵检测算法

由于数据流具有快速、无限、突发等特性,实现高速网络下的实时入侵检测已成为一个难题。设计一种维持数据流概要特征的相似搜索聚类树(similarity search cluster-tree, SSC-tree)结构,在此基础上提出一种基于SSC-tree的流聚类算法用于高速网络的入侵检测。为适应高速、突发到达的数据流,算法采用了链式缓存、捎带处理和局部聚类策略。SSC-tree中的链式缓存区用于临时存放数据流突发时算法不能及时处理的数据对象,缓冲区中的内容随后被捎带处理。在高速数据流未插入SSC-tree参与全局聚类之前,利用局部聚类产生微簇来适应高速流的到达。实验结果表明,该算法具有良好的适用性,能够在高速网络环境下产生较好的聚类精度,有效实现高速网络环境下的入侵检测。     

基于灰关联分析的谱聚类

谱聚类作为一种建立在谱图理论基础上的聚类方法,具有能够处理任意空间形状数据且收敛于全局最优解的优点,但其对参数非常敏感,参数值微小的变化都会影响聚类精度.提出一种将基于差异信息理论的灰关联分析结合到谱聚类中的新方法,利用序列的均衡接近度描述数据点的相似程度,在克服参数影响的同时提高了传统谱聚类算法的性能.实验结果证明了新方法的有效性.     

基于模糊邻近关系的结构聚类

在有序粒度空间理论的基础上,提出了基于模糊邻近关系的结构聚类分析理论和方法.首先,给出了依据距离的一致聚类的概念,提出了模糊粒度空间的一致聚类特征;其次,给出了模糊邻近关系结构聚类的粒度表示,并获得了基于模糊邻近关系结构聚类的快速算法;进而,提出了获取最佳聚类的新方法,并且这一方法是全局最优的;最后,给出了通过两个模糊邻近关系的交运算获取结构聚类融合的方法.为复杂系统结构分析研究提供了一整套理论工具和方法.     

Clustering routing algorithm of wireless sensor networks based on Bayesian game

To avoid uneven energy consuming in wireless sensor networks, a clustering routing model is proposed based on a Bayesian game. In the model, Harsanyi transformation is introduced to convert a static game of incomplete information to the static game of complete but imperfect information. In addition, the existence of Bayesian nash equilibrium is proved. A clustering routing algorithm is also designed according to the proposed model, both cluster head distribution and residual energy are considered in the design of the algorithm. Simulation results show that the algorithm can balance network load, save energy and prolong network lifetime effectively.     

Clustering algorithm based on density function and nichePSO

This paper introduces niching particle swarm optimization(nichePSO) into clustering analysis and puts forward a clustering algorithm which uses nichePSO to optimize density functions.Firstly,this paper improves main swarm training models and increases their ability of space searching.Secondly,the radius of sub-swarms is defined adaptively according to the actual clustering problem,which can be useful for the niches’ forming and searching.At last,a novel method that distributes samples to the corresponding cluster is proposed.Numerical results illustrate that this algorithm based on the density function and nichePSO could cluster unbalanced density datasets into the correct clusters automatically and accurately.     

一种基于分簇及蚁群算法的分布式能量高效路由算法

为了提高无线传感器网络中节点的能量使用效率,延长网络生存期,提出了一种基于分簇及蚁群算法的分布式能量高效路由算法.首先,网络中的节点采用改进的最小ID分簇算法对传感器网络进行快速分簇;然后,各簇头节点使用改进蚁群算法进行并行优化计算,寻找从簇头节点到Sink节点的数据汇聚路由.该算法是一种分布式算法,经仿真验证算法是合理的,和典型路由算法相比,能均衡节点能量消耗,具有更高的网络生存期.     

基于星型配置策略的协同定位算法

为了改善无线传感器网络整体连通性,避免监控区域出现黑洞现象,提出了无线传感器网络节点的星型配置策略。通过RSSI和AOA相结合的协同定位算法实现了节点定位,算法中采用影射机制建立了传感器节点的平面坐标计算新方法。计算机仿真结果表明该算法能够明显提高节点的定位精度,定位精度小于1米。     

基于链路通信效率的高能效路由转发策略

无线传感器网络使用短距离无线通信技术实现节点间的数据通信,该技术的物理特性决定了网络的真实链路行为具有较大的随机性,这种随机性往往导致网络数据丢包,并影响路由转发的性能表现。针对这个问题,在有损链路模型下深入分析了链路通信效率,总结出一维线性网络整体通信效率与包接收率、链路通信距离之间的关系,基于此,提出一种以链路通信效率为转发依据的高能效路由转发策略。通过仿真实验验证该策略在有损通信链路下有更好的能效性和鲁棒性。     

面向桥梁结构健康监测的WSN分簇路由协议

在桥梁结构健康监测(bridge structure healthmonitoring,BSHM)的特定应用场合中,只根据节点地理位置进行成簇或使用单跳策略完成簇间路由,都会导致整个无线传感器网络(wireless sensornetworks,WSN)的不稳定。针对BSHM下的WSN,提出"能量分布"的概念,设计了一种能量均衡分簇路由协议(energy balance protocol,EBP)。通过二次分簇,使WSN中的高能量区域承担更多的能量消耗,设计基于区域划分的多跳策略以控制转发跳数。仿真结果表明:在BSHM的场景中,EBP与LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy),SEP(stable election protocol)相比,其生命周期和能量消耗方面均有显著的正向提升。     

基于元路径的武器装备体系作战网络链路预测方法

链路预测是网络科学研究的基本问题,武器装备体系作战网络链路预测有助于识别异构作战网络中的隐含信息,对网络重构、关键节点识别以及作战计划制定等具有重要意义。从体系视角出发,基于元路径思想,提出了一种基于元路径的武器装备体系作战网络链路预测方法。首先,针对武器装备与装备间关系的异质性,分别抽象为作战网络中不同类型的节点与边,建立武器装备体系异构作战网络模型。其次,异构作战网络中不同元路径具有特定语义含义,梳理异构作战网络中存在的元路径并对其具体物理含义进行描述,提出基于元路径冗余度的节点相似性指标,在此基础上构建武器装备体系作战网络链路预测模型。最后,与选取的典型链路预测模型及算法进行对比,证明所提方法的可行性和有效性,并结合具体军事应用需求进行应用实例研究。     

一种高聚类幂律可调网络异质配置模式下的公共品博弈研究

为了研究网络结构与演化博弈之间的关系,提出了一种基于网络内部"三角结构"与"内部演化"演化机制的高聚类幂律可调的网络模型。该网络模型具有无标度网络幂律分布的特性,且具有更高的聚类系数。在该网络模型的基础上,研究了异质配置模式的公共品博弈,即根据网络中的节点与其一层邻居和二层邻居中合作者数目的多少来决定公共品博弈中合作者的投入差异,并通过一个调节因子来调节投入差异的异质性程度。最后仿真证明,该异质配置模式演化博弈模型在高聚类幂律可调网络模型上可以快速达到纳什均衡,且存在一个调节因子的最佳范围能够促进合作的涌现。     

基于类内差和改进划分系数的聚类有效性函数

针对改进划分系数对模糊聚类有效性的判决并不十分理想,提出了将类内差和改进划分系数相结合的两个聚类有效性函数。该聚类有效性函数从数据聚类效果要求类内样本越相似而类间样本相差越大的观点出发,通过将反映数据聚类类内紧致性程度的类内差和类间分离性程度的改进划分系数相结合,并考虑到模糊C 均值聚类算法的适用条件作为构造聚类有效性函数的约束因子,得到新的聚类有效性标准。给出应用该函数进行模糊C 均值聚类有效性判决的具体步骤,通过仿真实验证明该有效性函数具有良好的分类性能。