分布式系统的容错测度研究(英文)

容错性是全面评价分布系统的重要方面。本文讨论了三种评价测度：节点／边连通度，生成树的数目及综合连通度。本文还给出了一个分析算例，算例表明，文中提出的综合连通度测度是合理的。     

存储最优的传感器网络密钥共享

基于双线性函数,提出了一个存储最优的传感器网络密钥共享方法,指出了当前密钥管理协议在传感器网络中的不适用性。并对该共享方法的安全性和性能(存储、计算、通信)进行了分析。与其他方法相比,具有以下优点:(1)存储最优,只要求每个节点保存一个密钥和H ash函数,存储量与网络规模无关;(2)网络是确定连通的;(3)具有节点鉴别能力。因此,该方法能在较低耗费的前提下实现安全的、存储最优的、确定连通的传感器网络密钥共享。     

基于PCNC的航路网络拓扑结构鲁棒性优化

空中交通量的持续增长,使得航路网络拓扑结构的脆弱性日益凸显,其鲁棒性优化愈发重要。本文运用复杂网络理论,分析航路网络拓扑结构,提出了优先配置关键结点保护连边(Prefrential configuration node-protecting cycle,PCNC)的方法,该方法基于度值适应度技术,探测出自身及邻居节点度值都大的关键节点,增加连边,配置节点保护环,优化航路网络拓扑结构鲁棒性。以中国大陆地区的航路网络为例,选取其中1 017个航路点和1 568条航段,探测得到101个关键节点,共配置56条新增连边。结合随机攻击和基于节点度的蓄意攻击,验证得到优化后航路网络拓扑结构对于两种攻击方式的鲁棒性都得到明显增强,且在蓄意攻击下的网络鲁棒性改善效果更好。     

电子商务网络中快速搜索最短路由的一种简易方法

介绍了电子商务网络的功能和特点,随后论述了最短路由在电子商务网络中的重要作用及搜索最短路由的重要意义,最后,作者结合电子商务运作的实际需要和最短路由搜索方法的特点,提出了电子商务网络中最短路由快速搜索的简易方法。     

在线点到点数据传输优化选择模型及其算法设计

最优点到点数据传输线路不仅依赖于其固有的传输时间,还依赖于数据总量,因为数据规模决定了加工次数和传输次数.本文首先建立了在线点到点数据传输网络选择的优化模型,给出了有向路代表集的概念,然后给出了一个时间复杂性为O（m^2logn）的算法产生有向路代表集.最后对静态和动态点到点数据传输有向路问题进行了研究,并给出了一个时间复杂性为O（m^2logn）的多项式时间的算法.     

复杂网络信息维数的推广

信息维数是从信息量的角度来度量复杂网络分形特性的常用指标。在现有的基于盒子覆盖法的复杂网络信息维数概念上,进一步考虑网络节点间的差异性,将每个盒子包含信息的概率定义为该盒子内节点度的总和与网络中所有节点度的总和之间的比值,提出了一种新的复杂网络信息维数计算方法。在5个真实网络数据集上进行分形分析,并将分析结果与利用基于盒子覆盖法的复杂网络信息维数法得到的结果以及利用盒维数法得到的结果进行对比。研究结果表明:新的信息维数法计算所得的信息维数值与网络的盒维数值相近,并且该方法同样能够较好的度量实际网络的分形特性。     

一种有效延长WSN生存时间的节点休眠调度算法

无线传感网络已被广泛应用于很多领域,但在无法更换节点电池的应用中,如何有效地节约能量,延长网络生存时间,是一项很重要且很有挑战的工作。文章提出了一种通过将中间位置节点分成只负责采集数据和只负责发送数据两类节点,并使布网完成后的冗余节点直接进入休眠,再经过合理调度休眠节点来有效延长网络生存时间的算法。通过性能分析,本算法在网络中存在大量冗余节点的情况下,可以达到更好地延长网络生存时间的效果。     

3-D Spidergon:一种延时优化的通用三维片上网络拓扑生成方法

提出一种基于Spidergon的通用三维拓扑结构及其拓扑生成方法.该方法在三维拓扑结构原型基础上,通过该拓扑的延时模型建立拓扑结构和延时时间的关系,并以此确定最小化延时时间条件下的拓扑结构.同时设计了针对该结构的自适应路由算法.该算法以纵向路由为优先方向,通过自适应寻找源节点和目的节点的等效最短路径提高网络吞吐量.仿真结果表明,同等规模的3-D Spidergon 与3-D mesh结构相比,在网络近似饱和的情况下,该拓扑的延时时间比3-D mesh低17％,吞吐量高16.7％.     

无线传感器网络中的局域世界演化模型

基于复杂网络理论从新的角度研究大规模的无线传感器网络(WSNs),在经典B-A无标度模型的基础上提出了一种无线传感器网络局域世界演化模型,将传感器网络中的四种内部演化行为扩展到模型的动力学过程中,使用连续场理论导出了节点的度分布特征,发现了该模型的度指数服从γ=3的幂律分布.该模型对于节点的随机故障以及失效具有较高的鲁棒性,为构造稳健的传感器网络拓扑结构提供了新的参考.     

空中交通网络物理系统影响力节点排序与抗毁性研究（英文）

为了确保飞行安全,采用复杂网络方法研究了空中交通网络物理系统(Cyber physical system,CPS)节点的影响和抗毁性。根据空中交通管理规则,分析了航路与管制扇区之间的逻辑耦合关系,构建了空中交通CPS网络模型,并建立了节点影响力指标和抗毁性指标。改进了K-shell(Improved K-shell,IKS)算法,对网络节点的影响力进行了计算和排序,并分析了随机和选择性攻击下的网络抗毁性。以华东地区空域为例,建立空中交通CPS模型,利用度、IKS和接近中心性对信息网和物理网的影响力节点进行了排序,分析了空中交通CPS在不同攻击方式下的抗毁性。实验结果表明,IKS算法能够有效识别空中交通CPS网络中的影响力节点,改进K-shell和接近中心性是影响空中交通CPS的抗毁性的两个关键指标。     

一种航路网络社团划分的改进FN算法（英文）

社团划分是研究复杂网络特性的重要方法,目前应用较普遍的fast-Newman算法只考虑了网络静态层面的拓扑结构划分,而忽视了动态交通流量需求,导致划分结果仅为结构化最优的社团结构。为了提高社团划分准确性,以航路网络静态拓扑结构为基础,提出了网络交通流贡献度的概念;同时,引入运筹学理念优化网络邻接矩阵,形成一种改进的社团划分算法。选取华东地区航路网络352个航路节点,928条航段进行算法对比实验验证。结果表明,大型社团包含节点数占比提升21.3%,模块度值由0.756提升至0.806,而模块度的取值范围为[-0.5,1),因此,改进的算法对社团结构划分有更理想的效果。研究成果可以为航班时刻优化、航路资源合理利用提供理论和技术支撑。     

基于最小时间的航线选择问题

针对空中航线选择优化问题,分析了空中交通流的特点。结合航班在航线上等待点空中盘旋的情况,考虑从求解空中飞行时间最短的角度,建立了航线网络中航班最小费用流问题的数学模型,给出了求解这种最小费用流的算法。通过航线网络的简单算例,求出了最佳航线以及相应航线流量,说明了模型和算法的具体应用。     

组合优化中的Petri网仿真算法

组合优化中,最长路、最短路和最大流问题是重要而又基本的问题。本文提出一种求最短有向路的新方法——Petri网图仿真算法。该方法是在一般Petri网的基础上,对网元素进行附加描述,同时,引入了“运动标记”的概念和定义新的“发生”规则,再利用Petri网的马尔科夫性和并发性,以及它的动态模拟功能,在Petri网图仿真器上,进行(对象)系统的网图仿真运行及数值处理,求得最长路径,最短路径及其路长,最小割及其最大流。由于该算法便于利用计算机的并行算法可以提高计算速度,并能利用最优性原理减少计算量。而且,还可提供系统运行的动态显示和结果的屏幕显示及图表输出。因此,它是一种直观而又方便的方法。     

材料无损检测中韵测量不确定度评定

本文介绍了测量不确定度评定在材料无损检测中的应用及重要性，讨论了无损检测过程不确定度的来源及评定方法。结合材料超声检测的实验结果，计算了不确定度、合成不确定度、扩展不确定度并给出不确定度表示。     

无线传感器网络中基于分簇广播认证协议方案

认证机制是无线传感器网络安全机制关键技术之一。本文给出了无线传感器网络的层簇式结构,分析了无线传感器网络的广播认证协议。在此基础上提出一种基于分簇的广播认证机制N-μTESLA方案,设计了广播和组播认证协议。仿真结果表明所提出的方案与μTESLA方案相比,可以减少节点的能量消耗,使网络的生存周期延长。     

基于机场属性网络表示学习的机场群同质化分析（英文）

现有机场群研究较少从航线网络分析角度进行机场节点之间的同质化分析,航线网络中机场节点的属性信息考虑不足。为了解决此问题,文中提出了一种基于机场属性网络表示学习的机场群同质化分析方法。首先,构建包含属性信息的机场群航线网络,如果机场之间有航班,则为机场之间添加一条边,并为每个机场节点添加航线区域属性信息。其次,分别进行机场属性以及机场网络向量表示,通过网络表示学习方法将机场属性和机场网络表示向量嵌入到统一的机场表示向量空间,得到融合机场属性以及机场网络特性的机场特征向量。通过计算机场群内机场向量的相似度,可以方便地计算机场之间以及机场群的同质化程度。京津冀机场群数据集的实验结果表明,与目前其他算法相比,本文提出的基于属性网络表示学习的同质性分析方法可以得到更符合京津冀机场群现状的同质化计算结果。     

基于直觉模糊理论的MANET主观信任模型

移动自组织网络缺乏可信第三方提供信任度量,节点可以依靠对其他节点特定行为进行主观判断以决定对其信任程度,而且行为特征还具有呈现与否的程度大小或者不知情的问题,为此,本文提出了一种基于直觉模糊理论的M ANET主观信任模型,并给出了信任的直觉模糊表述和实现方法,用于量化和评估节点的可信程度。仿真实验表明本模型是适合移动自组网安全的信任模型,能够有效地抵御网络攻击和信任模型攻击。     

三角网格模型的数据分块算法

对测量获得的三角网格模型进行分块。首先根据三角片中心点的高斯曲率和平均曲率的符号将三角片标示成8种类型。然后任取一个三角片作为生长点，沿着边界向外扩展“生长”，将具有相同类型的三角片组成一个连通的块。最后采用两种方法对块实施优化：根据平均曲率差值最小的原则，将小块融合到邻近块中．用两点间的最短路径来光滑边界。本方法中的三角网格和块的拓扑均可以是任意的，分块结果符合零件的特征构造。     

基于能量均衡的助航灯光单灯监控WSNs路由协议

机场助航灯光无线传感器网络能量 有限,但部分灯光所处位置不规则,导致该区域设置的簇头节点因消耗较大过早死亡从而形 成传输过程中的区域空洞,破坏了整个无线传感器网络的能量均衡,影响网络工作寿命 。在分区路由协议的基础上提出能量均衡、簇头位置均匀分布的WSNs路由协议。该协 议由两部分组成,针对不规则区域（对应单排长排灯位置）采用链式传输协议,对其他区域 采用逻辑分区的分簇路由协议,在簇头选举算法中加入候选簇头节点分布区域限制和节点能量 约束。为验证协议的有效性,按照机场灯光进近区灯光位置分布进行了MATLAB仿真。仿真结 果表明,该协议具有良好的网络能量均衡能力,传感器网络可以获得较长的生命周期,适宜 机场助航灯光监控类应用场合。     

基于遗传算法的无线传感器网络拓扑控制改进研究

针对无线传感器网络中节点能耗较高及网络生存时间较短的问题,提出一种基于遗传算法的拓扑控制策略。利用遗传算法良好的寻优能力来确定节点最优发射功率,同时设计了精英保留操作,提高遗传算法的优化速度。根据优化结果调整节点发射功率,可以改善网络拓扑、提升网络中节点能量使用效率。通过分析,在传感器节点非均匀布设时,本算法能够使得节点能量消耗减少,更好地延长网络生存时间。