基于[k_1,k_2]-匿名化技术的加权社交网络最短路径隐私保护研究

近年来对社交网络隐私保护的研究,大多针对未加权重的简单社交网络,而加权社交网络可以提供更深层次的分析关系。之前关于加权社交网络隐私保护的研究集中在节点之间保持最短路径的特性。一种方法是添加随机噪声边的权重,但仍保持相同的最短路径。另一种是扰动边权重,以保证最短路径出现k种可能。然而,k-最短路径只考虑了匿名目标节点和源节点之间固定数目的最短路径。本文提出了一种[k_1,k_2]-最短路径隐私保护技术(简称[k_1,k_2]-SP),允许不同节点对之间的最短路径数不同。发布的具有[k_1,k_2]-最短路径隐私保护的网络图在源和目标节点间至少有k’条最短路径(其中k_1≦k’≦k_2)。通过在真实数据集上的大量测试研究,证明了[k_1,k_2]-SP隐私保护技术对于加权图路径隐私保护的有效性,同时基于[k_1,k_2]-SP可以无偏地恢复原图结构性质、提高权重信息的可用性。     

一种维持动态网络中最短路径的方法

本论文提出解决动态网络中多源-目的点对最短路径路动态问题的有效方案。针对动态网络中的边权被改变后,需要扫描所有的边重新计算所有点对之间最短路径,我们提出采用相应的数据结构,使每次边权改变后,只需重新计算含该边的源-目的点对间最短路径,即最低限度的扫描动态图中的边,提高维持所有点对之间最短路径算法的时间性能。     

无线传感器网络自适应拥塞控制的路由算法分析

无线传感器网络中节点的覆盖范围有限,因而采用多跳路由传输方式.无线自组网中的多跳路由是由普通节点协作完成的,选择不同的转发节点,会对网络的信息传输产生不同的影响.对不同路由(洪泛路由、最短路径等)算法下的网络自适应拥塞控制进行了分析,研究了不同路由算法下的网络性能和拥塞控制效果.根据节点跳数与缓存占用的关系,提出一种基于节点跳数和缓存占用的性能函数的改进最短路径算法,算法选取使性能函数值最小的节点作为转发节点.最后,通过实验比较了最短路径算法与改进路由算法的网络性能,发现改进路由算法相比最短路径算法,具有较好的网络性能和服务质量.     

TCP/IP协议簇的复杂网络结构

应用复杂网络理论,针对TCP/IP协议簇的内在关系,以协议规范文档为节点,协议间的引用关系为边,构造网络图并分析其节点度分布、平均最短路径和群集性质。研究发现,协议间的引用关系具有复杂网络的基本特征:幂律分布、小世界效应和大群集效应。图分割计算的结果,表明协议间互引用关系网络比分层结构具有更丰富的局部特征。     

最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法研究

针对网络通信实时性、可靠性的要求,提出一种最短路径扩散机制下实时可靠性网络路由选择方法,依据链路质量对加入网络的节点构建逻辑路径,形成树状结构。将某节点与其它节点之间的可用物理链路看作辅助路径,得到Mesh形网络拓扑结构。分析了最短路径扩散机制,利用最短路径扩散机制对网络中全部节点构建最短路径信息。介绍了网络交通流和交通引力场模型,考虑节点对交通流的引力作用,将传输路径看作影响引力的指标,通过交通引力场实现网络路由选择。实验结果表明,所提方法在保证网络实时可靠性的同时,可减少能耗,降低数据丢包率,提高网络吞吐量。     

农村社会关系网络中搜索技术研究

针对最短路径 Dijkstra 算法存在占用空间大、效率较低的问题,提出了改进的 Dijkstra 算法,在此基础上,进一步研究了Dijkstra-relation 多路径搜索策略。改进的 Dijkstra 算法首先以现实农村社会关系为基础,由于社会关系具有可变性、复杂性等特征,因此用关系距离表示关系远近,然后采用邻接表存储方式,节省存储空间,使用堆排序提高算法的效率,最后通过关系距离限值和关系路径长度限值对关系路径有效性进行甄别,使得计算的关系路径更符合农村现实情况。Dijkstra-relation 算法通过删除最短路径上的节点,计算起始节点到中间节点的最短路径,然后与中间节点到目标节点的最短路径连接,求解两人之间建立联系的多条路径。实例验证结果表明,Dijkstra-relation 算法缩小了搜索范围,提高了搜索效率,搜索的多条关系路径符合农村社会中人际交往的情况,提高了自主选择性。     

基于复杂网络的不同路由策略下交通流驱动的流行病传播

2020年,随着新型冠状肺炎在全球范围的蔓延,交通流对流行病传播动力学的影响备受关注。虽然交通流与流行病传播动力学之间的相互作用已经开始受到关注,但路由策略对基于交通流的流行病传播动力学的影响还没有得到足够的重视,因此本文在SI模型上研究了最短路径、有效路径和概率路径三种路由策略对流行病传播动力学的影响。在BA无标度网络模型上进行了仿真实验,结果显示：在节点交付能力无限交通流无拥塞的情况下,相比于最短路径路由策略,概率路径路由策略能有效地抑制流行病的传播,而有效路径路由策略则加速了流行病的传播速度。此外,在上述三种路由策略下,交通流量和传染率的增加都会导致流行病传播阈值的降低,从而加快流行病的爆发。这些研究对控制流行病的传播具有一定指导意义。     

基于复杂网络理论的网络容量估算

基于复杂网络理论统计参数的介数概念,给出了网络在发生随机故障后,网络中边的最大介数估算公式.边的介数是指通过该边的最短路径数量,网络中拥有最大介数的边在通信过程中最容易出现拥塞,提出估计公式的意义在于:能够更好的估算在各种情形下网络所能容纳的通信连接的数量,即可以更准确的估计网络容量.实验表明,所提出的估计公式具有合理性,为边的介数估算提供了一种新的方法,也可以为流量工程的设计及网络规划等提供重要依据.     

基于复杂网络理论的WSN拓扑控制与安全维护

通过理论推导,得到复杂网络参数与无线传感器网络(WSN)网络容量的关系式.在关系式指导下,运用删减冗余边、添加长程边等方法,对WSN拓扑控制以提高网络容量.针对经过拓扑控制后具有小世界特性的WSN,提出一种考虑节点病毒传播强度的病毒传播局域控制方法.研究表明,拓扑控制可以有效提高WSN网络容量,通过对少量的重要节点免疫,可以节省免疫成本,提高WSN抗病毒攻击能力.     

基于二叉树的有向双环网络的最短路径算法

定义了有向双环网络G(N;r,s)新的路由模型--二叉树模型,给出了O节点到二叉树模型任意一层节点的最短路径的路南策略.证明了有向双环网络的直径等于其二叉树的树高,研究了任意两节点之问的最短路径与其所在层及其相应位置的关系,给出有向双环网络任意两节点最短路径的算法.运用此算法,只需简单的算术运算和关系运算,就能快速求出任意两节点的最短路径.     

无标度网络中的拥塞转变动态分析

把局部流量信息与最短路径路由策略相结合,提出了一种具有感知流量信息的路由策略算法.在该算法中,存在一个调节最短等待时间和最短传输路径之间权重的控制参数,通过调节这个控制参数可以使网络的传输能力达到最优.在具有不同聚类系数的无标度网络模型中进行仿真,仿真结果表明,拥塞转变被两种不同的相变曲线所描述,并且网络容量的大小取决于网络结构的基本属性和路由策略.与最短路径算法相比,采用该路由算法无论无标度网络的聚类系数如何,网络的吞吐量均得到较大提高,但就该路由算法本身而言,吞吐量随着聚类系数的增加而减小.     

多重边融合复杂网络动态演化模型

针对多个性质不同、相互融合的复杂网络演化过程时变非均衡,网络结构层级交织,特点规律难以测度的问题,提出了一个多重边融合复杂网络动态演化模型。首先,定义多重边融合复杂网络的相关概念,分析融合关系与层级关系的转化过程,按照节点、边性质的差异,拆分融合节点和重合边,将多重边融合复杂网络转化成交织型层级复杂网络;其次,定义节点的度值饱和度和吸引因子,提出交织型层级复杂网络的演化算法和局域世界演化模型,讨论了4种典型的节点演化情形,运用平均场方法分析了模型演化的度分布规律;最后进行了数值仿真分析,结果表明,演化过程结束后,未达到饱和状态的节点度值服从指数分布且误差不超过6%,已达到饱和状态的节点度值服从其连接容量的分布规律且误差不超过3%,网络交织系数与最高的新增节点概率、初始边数呈正相关性。研究结果验证了模型的可行性和有效性,为探索多重边融合复杂网络演化过程与规律提供了新的思路和方法,在交通网、通信网、社交网等结构与动力学研究方面具有良好的应用前景。     

无线Ad Hoc网络中一种基于DSR的路由缩短策略

无线Ad Hoc网络中随着节点的运动,可能会导致路径中原本不相邻的上游节点与下游节点之间的距离变短,造成原来的路径不是最短路径。针对这个问题,在DSR路由协议的基础上,提出了一种缩短路由的策略,并且给出了路由缩短请求包的格式。     

基于节点最大剩余容量的改进负荷再分配策略

当网络中某个节点发生故障时,为了研究该节点负荷如何分配给相连节点以维持网络的正常运行的问题,本文提出基于邻居节点最大剩余容量的负荷再分配策略.当节点出现故障时,节点的负荷需要分配给其他正常的节点,其他的节点在接收负荷的同时要考虑自身的剩余容量,避免超负荷.考虑到负荷传播过程中的能耗问题,分析了路径长度对负荷分配的影响.并通过模型网络的仿真,分析了容忍参数、负荷分配参数、路径长度对负荷分配效果的影响.结果表明,通过调节路径可调参数可使网络达到期望的效果,有效防止级联故障的传播.     

层间耦合关联对多层网络交通传输的影响

多层网络能更好地反映真实世界中许多系统的结构和特征,近年来已逐渐成为人们的研究热点.基于层间节点的度-度相关性,提出了一种层间中间度耦合方式,目的是在较低的层间耦合成本下提高网络传输容量.在最短路径和有效路由这两种经典的路由策略下,分别验证了中间度耦合方式的有效性.与同配耦合、异配耦合和随机耦合这3种耦合方式相比,中间...     

基于边权与节点负载的路由策略研究

随着交通网、航空网等包交换网在人类生活中的地位日益提高,包交换网络中的路由策略问题引起了一些学者的关注.运用复杂网络理论的相关研究手段,利用包交换网的静态属性和动态特性,对包交换网的拥塞现象进行了分析,并从以上两个角度分别给出了解决方案.随后提出了基于边权与节点负载的路由策略,该策略根据网络中边的权值和节点的负载情况动态地选择转发路径,与现有策略相比,可以有效地缓解网络拥塞,提升网络效率,具有一定的实用价值.     

城市生态系统指标相互影响的定量研究

应用网络理论对城市生态系统进行了分析,并通过网络模型分析了城市生态系统中各因子之间的关系.对城市生态系统中3个子系统所含指标的相关关系及指标之间的权重进行确定,依此建立城市生态网,并利用复杂网络理论对城市生态网进行了研究,结果如下:1)城市生态网是以城市生态系统指标为节点,以带权有向边将其连接,构成的相互交错的网状结构;2)二、三线城市生态网的网络平均Bacon数分别为2.76和2.62,城市生态网可能是一个小世界网络;3)在城市生态网中,最短路径选择时应遵循最能满足实际问题需求的原则;4)二线城市生态网关键节点是第三产业占GDP比例,三线城市生态网关键节点是工业SO2排放量.本文为整体研究城市生态系统提供了参考.     

复杂建筑火灾中的人员疏散路径多目标规划

针对复杂建筑火灾中的人员疏散动态路径优化策略问题,以火灾情境下的动态疏散网络数据模型为基础,结合网络流优化和群智能方法,构建以最短时间、最小风险水平和最大疏散容量为目标的路径优化模型.通过改进的自适应果蝇算法,实现了节点和路径容量受限的动态疏散路径规划.通过对所建模型的性能测试和疏散过程实验,验证了多目标路径优化模型的有效性.实验结果也反映了多目标路径规划策略更加贴近复杂建筑火灾中的人员疏散实际情况,对于规划不确定因素影响下的复杂空间疏散路径具有可行性.     

复杂网络节点中心性

将网络中心性方法按照理论特征划分为节点关联性、网络最短路和模拟流问题,并对现实网络的局域性、信息完备性和动态性进行了深入分析,在此基础上建立了中心性方法与实际网络之间的匹配关系.     

最短路径自适应路由的路径条数及可缓冲的数据包数目

在采用最短路径自适应路由方案的片上网络中,从源节点到目的节点具有多条可能的路径,采用最短路径有助于提高片上网络的效率。片上网络每一级路由器都能缓冲一定量的数据包,从源节点到目的节点的距离越远、路径数目越多,可缓冲的数据包数目越多。处理单元(Processing Element, PE)间数据传输需要的流量控制数据包越少,数据传输的效率越高。本文提出从源节点到目的节点可缓冲数据包数目的两种计算方法,并通过计算机搜索和仿真进行了验证。研究结果有助于提升对采用最短路径自适应路由的片上网络的行为的认识,从而设计更好的PE间数据传输方案。