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基于度分布的复杂网络拓扑结构的构造

计算机仿真 2007年第8期24卷 130-132,136页

作者：朱大智吴俊谭跃进邓宏钟国防科技大学信息系统与管理学院湖南长沙410073

构造网络的拓扑结构是网络仿真的重要前提和基础,拓扑结构对网络仿真结果有重要影响。目前,大多数复杂网络拓扑结构的构造主要是以规则网络或随机网络为基础,但最近的研究表明现实世界中的大多数复杂网络都具有无标度特性,即节点度分布... 详细信息

构造网络的拓扑结构是网络仿真的重要前提和基础,拓扑结构对网络仿真结果有重要影响。目前,大多数复杂网络拓扑结构的构造主要是以规则网络或随机网络为基础,但最近的研究表明现实世界中的大多数复杂网络都具有无标度特性,即节点度分布服从幂率（p（k）-k^-λ）。新的发现给复杂网络拓扑结构的构造提出了新的课题。文中通过引入度秩函数,提出了一种基于度分布的构造复杂网络拓扑结构的新方法,该方法可构造出包括无标度网络在内的具有任意度分布的复杂网络拓扑结构。以无标度网络和指数网络为例,验证了该方法的有效性。

关键词：复杂网络拓扑结构度分布度秩函数无标度网络

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几个相互关联的小世界网络模型的度分布

几个相互关联的小世界网络模型的度分布

作者：曹玉芬中南大学

学位级别：硕士

复杂网络可以描述自然界和社会中的各种网络,如因特网、新陈代谢网络,社会关系网络等,因此,复杂网络已经成为学术研究的一个热点,其理论广泛应用于各个领域。近年来,真实网络中的小世界效应和无标度特性的发现更是激起了学术界对复杂网... 详细信息

复杂网络可以描述自然界和社会中的各种网络,如因特网、新陈代谢网络,社会关系网络等,因此,复杂网络已经成为学术研究的一个热点,其理论广泛应用于各个领域。近年来,真实网络中的小世界效应和无标度特性的发现更是激起了学术界对复杂网络的研究热潮。刻画复杂网络的一个重要指标是网络度分布。对度分布进行理论分析,可以从本质上认识网络的拓扑结构和统计特性,所以对网络度分布的研究引起了许多学者的兴趣。度分布的研究方法主要有基于连续性理论的平均场方法和率方程方法,以及基于概率理论的主方程方法和马氏链方法。物理学家一般采用平均场方法、率方程方法和主方程方法研究网络的稳态度分布,但都不是严格证明。随机图论专家从图中度为k的平均点数出发,利用鞅不等式严格证明了几个无标度模型的网络度分布。但这种方法的适用性不广。最近,侯振挺教授基于马氏链首达概率,严格证明了BA模型的度分布的存在性,并得到了度分布的精确表达式。我们将这种方法简称为马氏链首达概率法。本篇硕士学位论文将主方程方法和马氏链首达概率方法应用于几个相互关联的小世界网络模型,得到这几个小世界网络模型度分布的精确表达式,并严格证明了稳态度分布的存在性,说明马氏链首达概率法同样适用于小世界网络。

关键词：小世界网络度分布马氏链首达概率主方程方法

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居民出行演化网络的度分布

河北工业大学学报 2013年第3期42卷 65-68页

作者：张礼刚马丽红何文辰范虹河北建筑工程学院数理系河北工业大学理学院

采用主方程方法和连续方法计算了一类特殊的居民出行演化网络的度分布,当时间趋于无限大时,主方程方法更优于连续方法,很好符合了网络模型随时间生长变化的过程;同时验证了该网络的节点度分布符合幂律分布,其幂指数为3;说明了居民出行... 详细信息

采用主方程方法和连续方法计算了一类特殊的居民出行演化网络的度分布,当时间趋于无限大时,主方程方法更优于连续方法,很好符合了网络模型随时间生长变化的过程;同时验证了该网络的节点度分布符合幂律分布,其幂指数为3;说明了居民出行演化网络具有择优和生长的特性,其网络的拓扑结构类似与无标度网络的拓扑结构.与实例得到了很好的吻合.

关键词：居民出行网络度分布连续方法主方程幂律分布

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增长型供应链演化网络的度分布

河北工业大学学报 2014年第3期43卷 92-95页

作者：马丽红张礼刚赵书银孙宏凯何文辰河北建筑工程学院数理系河北张家口075000 河北工业大学理学院天津300400

增长型供应链演化网络是一种除了具有无标度网络模型的特性外,同时还具有根据路径可行性连向度值小的节点的特征.随着时间增长网络的尺度不断增大.用主方程法计算反应网络拓扑结构信息的度分布,计算结果具有幂律特征且幂指数在2.5左右浮... 详细信息

增长型供应链演化网络是一种除了具有无标度网络模型的特性外,同时还具有根据路径可行性连向度值小的节点的特征.随着时间增长网络的尺度不断增大.用主方程法计算反应网络拓扑结构信息的度分布,计算结果具有幂律特征且幂指数在2.5左右浮动.通过计算机模拟得出,度分布和度值的图像突然有一向上的尾巴;这表明当时间很大时,网络尺度也很大时,新加入的节点都连向度值大的节点,路径择优所起的作用很小;这恰恰反映了供应链演化网络集团化程度比无标度网络高.与现实的供应链系统很好的吻合.

关键词：供应链路径择优度分布拓扑结构集聚系数

Master方程的修正及其对BA模型度分布的计算

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2011年第1期26卷 125-128页

作者：王双进李凌云张建河北工业大学理学院天津300401

Master方程是计算无标度网络度分布演化规律的一种常用方法.提出了对原始的Master方程进行修正,加入了节点增长机制,修正后的Master方程具有离散性,能够更精确、更有效的计算真实复杂网络的度分布演化规律.用修正的Master方程分析BA模... 详细信息

Master方程是计算无标度网络度分布演化规律的一种常用方法.提出了对原始的Master方程进行修正,加入了节点增长机制,修正后的Master方程具有离散性,能够更精确、更有效的计算真实复杂网络的度分布演化规律.用修正的Master方程分析BA模型度分布的解析式并计算,由此得到BA模型度分布对数图.把离散性的Master方程与连续性的平均场理论进行对比分析,并在同一坐标系下分别做出用两种理论计算的BA模型度分布的对数图.

关键词： Master方程 BA模型度分布节点增长机制

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用修正后的主方程计算BA模型度分布的探讨

江西师范大学学报（自然科学版） 2011年第3期35卷 221-224页

作者：王双进李凌云李佳河北工业大学理学院天津300401

提出了对原始的Master方程进行修正,加入了节点增长机制,修正后的Master方程具有离散性,能够更精确、更有效地计算真实复杂网络的度分布演化规律.用修正的Master方程分析BA模型度分布的解析式并计算,由此得出BA模型度分布对数图.把离散... 详细信息

提出了对原始的Master方程进行修正,加入了节点增长机制,修正后的Master方程具有离散性,能够更精确、更有效地计算真实复杂网络的度分布演化规律.用修正的Master方程分析BA模型度分布的解析式并计算,由此得出BA模型度分布对数图.把离散性的Master方程与连续性的平均场理论进行对比分析,并在同一坐标系下分别作出用2种理论计算的BA模型度分布的对数图.

关键词： Master方程 BA模型度分布节点增长机制

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喷泉码中LT码度分布的研究与优化

喷泉码中LT码度分布的研究与优化

作者：费炜湖北工业大学

学位级别：硕士

通信系统中保障数据传输的可靠性一般有两种方案:一是使用较稳定的通信协议如TCP/IP协议,二是使用前向纠错技术(Forward Error Correction,FEC)。TCP/IP协议不适合通信领域中的组播和广播业务,大规模分发数据和可靠地组播/广播成为了多... 详细信息

通信系统中保障数据传输的可靠性一般有两种方案:一是使用较稳定的通信协议如TCP/IP协议,二是使用前向纠错技术(Forward Error Correction,FEC)。TCP/IP协议不适合通信领域中的组播和广播业务,大规模分发数据和可靠地组播/广播成为了多媒体业务亟待解决的难题之一,而数字喷泉码作为一种使用前向纠错技术的信道编码,可以解决此难题。LT码(Luby Transform Codes)是一类通用的数字喷泉码,度分布则是LT码中及其重要的组成部分。度分布的性能直接影响到数字喷泉码的译码成功率、误码率等性能,因此研究度分布对数字喷泉码来说具有重要意义。本文研究了LT码中度分布的优化与设计。首先阐述了数字喷泉码的研究背景及意义、LT码的国内外研究现状以及数字喷泉码核心技术包括:数字喷泉码适用的典型删除信道、编译码方法等。其次,论述了5种经典度分布的原理并给出了4种度分布改进方案,仿真结果表明本文给出的4种度分布相较于4种原经典度分布,在译码成功率上有不同程度的提高,其译码性能更加优越。再次,阐述了鸡群优化算法和度分布的期望可译集的概念,并提出两种新的联合度分布方案:单比例系数联合度分布和双比例系数联合度分布。最后,运用鸡群优化算法、期望可译集结合蒙特卡洛仿真来优化提出的单比例系数联合度分布和双比例系数联合度分布。仿真结果表明,本文提出的两种新联合度分布方案相较于经典度分布:理想孤子分布(Ideal Soliton Distribution,ISD)、固定度分布(Stationary Distribution,SD)、二进制指数分布(Binary Exponential Distribution,BED)和鲁棒孤子分布(Robust Soliton Distribution,RSD)具有更高的译码成功率,更低的误码率,其译码性能更加优越。

关键词： LT码度分布鸡群优化算法联合度分布译码性能

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基于度分布的网络流量异常检测方法研究

基于度分布的网络流量异常检测方法研究

作者：王武佐武汉科技大学

学位级别：硕士

随着网络规模的日益扩大,网络上经常会出现偏离正常网络行为的异常流量。这些异常流量不仅会造成网络性能下降,更严重的会造成网络瘫痪。因此,如何在大规模网络环境下进行网络流量异常检测,对保障网络正常运行具有重要意义。网络... 详细信息

随着网络规模的日益扩大,网络上经常会出现偏离正常网络行为的异常流量。这些异常流量不仅会造成网络性能下降,更严重的会造成网络瘫痪。因此,如何在大规模网络环境下进行网络流量异常检测,对保障网络正常运行具有重要意义。网络流量异常检测是指利用已经建立的正常流量行为模型来检测当前流量行为的偏离度,以确定是否发生流量异常。目前,流量异常检测面临三个关键的挑战:特征量的选择、门限值的确定、比较频率的选取。针对以上挑战,本文提出了一种基于度分布的网络流量异常检测方法。该方法首先在流的行为模式基础上建立网络流量剖面,然后引入度分布来描绘流量剖面情况,通过计算度分布的信息熵值映射流量剖面的变化,最后利用切比雪夫不等式设定流量正常范围的上、下限,比较每个时间窗内度分布的熵值变化情况,根据熵值对正常区域的偏离度,对流量异常程度进行了分级,实现了分级告警机制,以此来检测流量异常。本文利用真实和模拟的网络流量数据,进行了一系列的实验,论证了本文提出的检测方法的可用性与有效性。尤其是对短时的网络流量异常有较好的检测效果,具备在真实网络环境中的检测能力。

关键词：异常检测流量剖面度分布信息熵

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蛋白质相互作用网络度分布的研究

蛋白质相互作用网络度分布的研究

作者：邴志桐兰州大学

学位级别：硕士

随着系统生物学研究技术的快速发展,有关蛋白质相互作用的数据越来越多,利用这些数据,构成了庞大的蛋白质相互作用(PPI)网络。2000年酵母大规模蛋白质相互作用网络图谱的成功描绘,蛋白质相互作用特别是大规模蛋白质相互作用研究成为生... 详细信息

随着系统生物学研究技术的快速发展,有关蛋白质相互作用的数据越来越多,利用这些数据,构成了庞大的蛋白质相互作用(PPI)网络。2000年酵母大规模蛋白质相互作用网络图谱的成功描绘,蛋白质相互作用特别是大规模蛋白质相互作用研究成为生命科学领域的又一个研究热点。酵母、果蝇、线虫、大肠杆菌以及人类蛋白的大规模相互作用图谱的相继完成,对系统研究细胞内各种生命活动有着重要意义。PPI网络是研究细胞在分子层面活动的有力工具,而度分布是一个网络性质的重要统计参数。但是来自于实验数据的蛋白质相互作用,存在着假阳性和假阴性,其数据的准确性可能会对网络的度分布的稳定性造成影响。因此,本文采用双模式选择方法评价在三种采样方法下,对四个物种PPI网络度分布稳定性的影响。通过对数据的处理结果表明,在三种情况下(随机采样、数据库交叉、数据库增长),采样所产生的子网络度分布的稳定性仅与子网络的规模有关。抽样的计算结果显示:(1)全网络随机抽样以及按照不同实验方法随机抽样,都对PPI网络度分布没有明显影响,结点的抽样率达到50%以下,度分布仍然保持稳定。(2)蛋白质注释数据库交集抽样,对PPI网络度分布没有明显影响(3)每年数据库收录数据的增长,对PPI网络度分布没有明显影响,而且果蝇的结点抽样率达到6.1%,度分布依然稳定。(4)统计评价结果表明广延指数(stretchedexponential)函数是描述PPI网络度分布的最优函数分布,且在以上情况下,stretched exponential函数都保持着极高的稳定性。通过对PPI网络的分析,PPI网络度分布是一个比无标度网络更为复杂的网络,而且各种抽样和假阴性和假阳性不会对网络的度分布的稳定性造成影响。

关键词：蛋白质相互作用网络度分布随机抽样无标度网络广延指数分布