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复杂网络演化模型及网络流量自相似研究

作　者: 管玉梅
导　师: 周健
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: BBV网络 点权有限有向复杂网络 网络流量 自相似 ARMA模型
分类号: O157.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


近年来,随着人们对复杂网络的进一步研究,发现在现实世界中,越来越多的系统可以用复杂网络描述,如社会网络中的科研合作网,技术网络中的电力网,Internet,万维网等。如何合理地概括抽象这些复杂网络,使其真实的再现实际网络的演化过程,逐渐成为复杂网络研究的核心问题。同时,在复杂网络的应用研究中,把复杂网络的理论知识与其它领域的知识相结合成为一种发展趋势。本文利用网络流量的自相似特性,将复杂网络中节点度的概念与网络流量方面相结合,建立流量模型来预测网络实际流量。本文主要工作如下:(1)在加权无标度网络模型(BBV)的基础上,研究并提出了一个针对有向网络的点权有限加权复杂网络模型,通过理论分析和仿真实验模拟,发现在该模型中,节点的出入度和出入强度均服从幂律分布。(2)对某高校校园网的流量网络进行分析,得出其度分布服从幂律分布且幂律指数在2到3之间,说明校园网的流量网络近似符合上述提出的模型。(3)利用离散小波变换对校园网核心节点的出入日均流量数据进行处理,并运用阻尼二乘法对自回归滑动平均模型(ARMA)的参数进行估计,提出了一个校园网流量预测模型。在此基础上,再结合复杂网络重要节点的概念,对网络流量自相似的安全事件定位进行了研究。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-11
第一章 绪论  11-15
  1.1 复杂网络研究产生的背景  11
  1.2 复杂网络研究的发展与现状  11-13
    1.2.1 复杂网络的国外研究现状  12
    1.2.2 复杂网络的国内研究现状  12-13
  1.3 复杂网络研究的意义  13-14
  1.4 论文的研究内容和组织结构  14-15
第二章 复杂网络的理论与研究方法  15-38
  2.1 网络及其图的表示  15
  2.2 基本统计特性参数  15-19
    2.2.1 聚集系数  15-16
    2.2.2 平均路径长度  16-17
    2.2.3 度与度分布  17-18
    2.2.4 其他统计特征参数  18-19
  2.3 关于节点重要性研究的概述  19-20
    2.3.1 常见寻找重要节点的方法概述  19-20
    2.3.2 节点度衡量节点重要性方法介绍  20
  2.4 复杂网络演化的基本模型介绍  20-31
    2.4.1 规则网络的演化模型  20-21
    2.4.2 随机网络的演化模型  21-22
    2.4.3 小世界网络演化的模型  22-24
    2.4.4 无标度网络演化的模型  24-26
    2.4.5 局域世界演化网络的演化模型  26-29
    2.4.6 加权网络的演化模型  29-31
  2.5 复杂网络的研究方法  31-37
    2.5.1 分形理论  31-32
    2.5.2 自相似的理论基础  32-35
    2.5.3 小波变换的基本介绍  35-37
  2.6 本章小结  37-38
第三章 点权有限有向的加权网络演化模型  38-47
  3.1 引言  38
  3.2 点权有限的加权网络演化模型概述  38-39
  3.3 基于点权有限的有向加权网络模型及其理论分析  39-43
    3.3.1 模型的建模过程  39-40
    3.3.2 模型的理论分析  40-43
  3.4 实验仿真及分析  43-45
  3.5 模型的应用分析  45-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章 校园网络流量自相似的研究  47-58
  4.1 引言  47
  4.2 网络流量模型的概述  47-50
    4.2.1 时间序列分析概述  47-48
    4.2.2 网络流量模型介绍  48-50
  4.3 基于离散小波变换的ARMA 校园网流量模型  50-54
    4.3.1 模型的建模过程  50
    4.3.2 模型的理论分析  50-54
  4.4 实验仿真及分析  54-56
    4.4.1 采集流量  54-55
    4.4.2 处理流量数据的方法  55
    4.4.3 实验结果分析  55-56
  4.5 模型在网络流量的自相似安全事件定位方面的应用  56-57
  4.6 本章小结  57-58
第五章 总结与展望  58-59
  5.1 本文总结  58
  5.2 工作展望  58-59
参考文献  59-63
硕士期间发表论文与科研情况  63-64

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中图分类: > 数理科学和化学 > 数学 > 代数、数论、组合理论 > 组合数学（组合学） > 图论
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