网络可靠性计算机网络论文提纲

论文题目：网络可靠性模型及其在信息物理系统和多态网络中的应用

摘要：本文主要研究网络可靠性模型及其在新型网络中的应用。网络可靠性是评估信息物理系统性能的重要参数,通常描述为节点之间的连通概率,有助于实现系统中的节点或链路的最优分配方案的设计;多态二终端网络可靠性的精确计算是难而重要的问题,直径限制能够有效控制网络流经过的路径,有助于其近似算法的设计。具体研究内容如下:第一章阐述了网络可靠性理论、发展和应用,介绍了计算机网络的拓扑结构和一致最优图、一致最差图的相关研究,说明了不同类型的网络及其当前研究和存在的可靠性问题。第二章研究了网络可靠性的模型和优化,考虑了直径限制的两态网络、多态网络的可靠性模型,并进一步提出新的可靠性模型的数学表述,即k-可靠性。本章给出k-可靠性的算法,分析了在图类Ω（n,n-1）和Ω（n,n）中k-可靠性的一致最优和一致最差情形:Ω（n,n-1）类中k-可靠性的一致最差和一致最优图分别是链和星型图;Ω（n,n）类不存在k-可靠性的一致最优图,环带分支且环上的节点数目为3（n＞3）的图是该类的一致最差图;此外,在SKT可靠性模型中,本章定义s,K-反树来计算节点集K对点s的可靠性。第三章研究了网络可靠性模型在信息物理系统和多态网络中的应用与算法:在信息物理系统中,k-可靠性很好地解释了信息物理系统的工作原理,也能反映网络中节点的连通性,为潜在的故障预测提供依据。特别地,在各网络内部拓扑结构未知的情况下,不同网络之间的边正则分布时所形成的拓扑结构与含有2n个点,nd条边的图类中k-可靠性最高的图是同构的;在多态二终端可靠性的近似算法设计中,本章采用了直径限制参数来控制网络流经过的路径,给出了检测无关边的充分必要条件,并提出了一个通过控制直径限制D来实现的近似算法。与此同时,直径限制的可靠性能够较好地反映多态网络的性能。第四章将网络可靠性模型应用于网络实例中,并分析了相关的数据结果。数据结果很好地验证了前三章的理论结果:对于信息物理系统,数据结果验证了正则分配interedge时可靠性最高的结论;对于多态网络,数据结果说明了直径限制在二终端多状态网络可靠性的计算中所获得的计算增益,近似计算效率较高;对于其它网络,本章将SKT可靠性模型应用于社交网络中,并评估用户和群组之间的可靠性。

关键词：网络可靠性;k-可靠性;最优化;图类;信息物理系统;多态网络;

学科专业：应用数学

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 网络可靠性概述

1.2 网络拓扑结构

1.3 一致最优图与一致最差图

1.4 不同类型网络及其可靠性问题

1.4.1 信息物理系统

1.4.2 多态网络

1.4.3 其它网络

1.5 本文的研究内容

1.6 符号说明

第2章 网络可靠性模型与优化

2.1 网络可靠性经典模型

2.1.1 两态网络经典模型

2.1.2 多态网络经典模型

2.2 网络可靠性经典算法

2.2.1 可靠性精确算法

2.2.2 可靠性近似算法

2.2.3 等可靠性简化方法

2.3 直径限制的二终端网络可靠性模型

2.3.1 直径限制的两态网络的可靠性模型

2.3.2 直径限制的多态网络的可靠性模型

2.4 K-可靠性模型与优化

2.4.1 K-可靠性模型

2.4.2 K-可靠性优化

2.4.3 直径限制的K-可靠性

2.5 SKT可靠性与s,K-反树

2.6 本章小结

第3章 网络可靠性模型的应用与算法

3.1 基于K可靠性的信息物理系统的级联故障分析

3.1.1 级联故障和点可靠性

3.1.2 K-可靠性和问题形成

3.1.3 INTEREDGE分配策略的优化

3.2 基于直径限制的多态二终端可靠性的近似算法

3.2.1 无关边和检测无关边的算法

3.2.2 计算D-MS2TR的算法

3.3 本章小结

第4章 网络可靠性模型的实例分析

4.1 K-可靠性实例

4.2 信息物理系统的实例分析

4.2.1 可靠性意义的级联故障的验证

4.2.2 不同INTEREDGE分配策略的可靠性比较

4.3 多态网络应用实例分析

4.3.1 基准网络实验

4.3.2 图2.1和图4.3的D-MS2TR

4.3.3 更多例子

4.4 其它网络的实例分析

第5章 总结与展望

5.1 本文的研究成果

5.2 研究展望

参考文献

致谢

附录——本文算法的MATLAB代码