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社交网络模型的研究

吴增海  
【摘要】:因特网已经融入到人们的经济、文化、生活中,因而如何保障因特网生态系统的积极、健康发展是全人类的大事。传统的基于防火墙、数据融合的网络安全研究方法已经遇到其瓶颈,而从复杂网络的研究方法和思路入手来研究新型的社交网络问题,将其看成一个开放的复杂巨系统来研究,摒弃还原论、先验模型、玩偶模型等研究方法,为我们提供了新方法和思路。 本文的研究内容主要包括:1.研究了传统的因特网模型,并指出其问题,进而提出了“层析模型”,并从流参量、流图、应用层三个层次对社交网络进行层析;2.研究用于关键流参数、流图结构和社交网络社团结构、话题提取的数学算法;3.提出了基于层析模型的社交网络行为分析系统的实现方案,并给出了其实现的关键技术,即基于FPGA的双流水线正则表达式匹配和基于GPU的数学算法并行加速。 本文结构安排如下: 第一章作为绪论,首先简介了因特网的发展历程,通过实例分析指出因特网已经进入了社交网时代,传统的研究方法受到了极大的挑战,研究结果与网络的实际发展渐行渐远。在此基础上指出在社交网络时代,通过复杂系统理论的指导来研究因特网模型的必要性和重要性,进而指出本文的主要研究内容和研究方法。 第二章介绍了复杂网络的基本概念和原理,分析了已有的因特网网络模型(拓扑模型和优化模型),并指出了其存在的问题。 第三章介绍了开放的复杂巨系统理论,人类行为动力学的研究,以及模型中需要用到的数学工具,作为提出因特网层析模型的理论基础。 第四章以开放的复杂巨系统为基础提出了因特网的层析模型,层析模型是建立在人的行为之上的模型,行为是流的聚类。通过数学方法提取流信息,进而得到人的行为,并对行为进行分析和预测。 第五章通过对因特网上采集的实际邮件通信数据的分析和解释,例证了层析模型。 第六章提出了基于层析的社交网络行为系统实现的方案,并在FPGA和GPU上实现了系统的关键技术和算法,以满足系统在骨干网上运行时所面临的高带宽和实时性的要求。 第七章是论文的总结和展望,对整篇论文进行了总结,阐述了论文的创新之处和亮点,并展望了进一步的研究方向和研究内容。


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