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复杂网络上的概率路由策略研究

复杂网络上的概率路由策略研究

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作者：杨艳梅电子科技大学

学位级别：硕士

为了适应大数据时代日益增长的数据总量和复杂网络多变性,用于分析复杂网络上数据包传递策略与方法的相关研究日趋活跃。本文将以新兴的概率路由策略为主与其他已有相关路由策略之间进行简明比较并以此为研究主题,重点研究了不同的路由... 详细信息

为了适应大数据时代日益增长的数据总量和复杂网络多变性,用于分析复杂网络上数据包传递策略与方法的相关研究日趋活跃。本文将以新兴的概率路由策略为主与其他已有相关路由策略之间进行简明比较并以此为研究主题,重点研究了不同的路由函数对不同复杂网络的影响,在最后的比较结果中应用数值技术进行仿真模拟。具体来说,本文将运用2至3个不同路由函数所形成的概率路由策略与最短路径路由策略和效率路由策略在典型的均匀网络(最近邻耦合网络、WS小世界网络)上比较网络容量与平均路由路径长度,奠定概率路由策略在基础网络的优势。随后将在非均匀网络(包括BA网络)上是否具有优势进行讨论与模拟,进一步证实其优势的普适性。本文主要采用的方法是仿真模拟,论文最终比较结果由折线图给出,我们可以从图中明显的看出概率路由策略在复杂网络上的长处所在。本文主要内容分为五部分。第一部分即绪论将简要介绍本研究的实际意义与背景以及目前国内外的已有研究成果与现状(第一章)。第二部分则提出本文主要涉及到的各种网络与相关概念与参数以及计算方法(第二章)。第三部分将列出在本文中涉及到的三种路由策略(第三章)。第四部分将运用不同的路由函数到提出的典型均匀网络与非均匀网络上去(第四、五章),比较其网络容量平均路由路径长度的优化性,并通过数值模拟的方法通过图像表达出来。第五部分将会重点讲述本文的新颖独到之处以及主要贡献(第六章)。本文的主要创新点如下:1.本文更改了原始文章的路由函数,选择了两个新的严格单调减函数作为概率路由函数。避免了重复性的基础上也从函数多样性的角度证明概率路由策略的优势。2.选择的复杂网络更加的多样化,在非均匀网络的选择上更加趋近于现实网络,选择的均匀网络又是典型的具有代表意义的网络。从试验对象的范围角度使得函数路由策略优势普适性更加具有说服力。3.本文将运用了概率路由函数的复杂网络分别与运用了其他路由策略的复杂网络进行对比,并用大量的计算机仿真来真实的展现模拟结果。从实践的科学客观的角度上证明概率路由策略存在非常明显的优势。

关键词：概率路由策略概率路由函数均匀网络非均匀网络网络容量平均路由路径长度

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基于无标度网络的自适应概率路由策略研究

基于无标度网络的自适应概率路由策略研究

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作者：汪奎电子科技大学

学位级别：硕士

网络最重要的功能之一就是传输其上所承载的数据等,我们用网络容量来衡量网络的传输能力。由于实际的需要,如何提高网络传输能力越来越成为人们研究的热点问题。本文主要以新兴的概率路由策略为基础进行研究,提出了更为有效的自适应的... 详细信息

网络最重要的功能之一就是传输其上所承载的数据等,我们用网络容量来衡量网络的传输能力。由于实际的需要,如何提高网络传输能力越来越成为人们研究的热点问题。本文主要以新兴的概率路由策略为基础进行研究,提出了更为有效的自适应的概率路由策略且通过仿真模拟验证了本文提出的算法的有效性。本文的主要研究内容及创新点如下:(1)在概率路由策略的基础上,进一步提出了自适应的概率路由策略。仿真结果表明自适应概率路由策所能达到的网络容量远超初始的概率路由策略,说明了本文提出的算法的有效性;随后又验证了在网络结构固定的前提下,取不同的初始概率路由函数对最终网络所能达到的最大网络容量几乎没有影响,说明了本文提出的算法的自适应性。随后又验证了算法中每次调节节点概率的节点数m和调节节点的概率改变量(35)对最终达到的网络容量的影响。(2)虽然自适应概率路由策略可以使网络达到极高的网络容量,但是要通过极长时间的迭代计算才可以得出数据包顺利通过每个节点的自适应概率值及任意两点之间的自适应的概率路由路径,这样耗费了大量时间,不符合现实应用。于是本文考虑可不可以找到某个特殊的概率函数直接得到或者近似得到数据包通过每个节点的自适应的概率值并计算出自适应的概率路由路径,这样即可直接将自适应概率路由策略应用到现实中。根据以往的研究,本文依旧取节点的度作为自变量,取概率作为因变量,取与初始概率函数形式相同但带有未知参数的函数或者其他的函数形式,重新拟合度与概率,得到新的概率路由函数,通过仿真模拟验证此新的概率函数是否为本文要找的函数。实验结果显示,不能仅仅把节点的度作为影响信息包顺利通过节点的概率大小的唯一因素,自适应的概率函数可能与除去度以外的其他众多因素有关,需要进一步研究。(3)通过仿真模拟验证了不同类型的初始概率路由函数,其本身所能达到的网络容量是不同的,即使它们在自适应概率路由策略下对网络所达到的最大网络容量几乎没有影响。所以在通过函数拟合寻求自适应的概率路由函数时,需要用与初始概率路由函数形式相同的函数,不然新得到的概率路由函数就不一定可以比初始概率路由函数达到更高的网络容量。

关键词：网络容量自适应概率路由策略概率路由函数函数拟合自适应的概率路由函数

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