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基于复杂性理论的计算机网络行为研究

雷霆  
【摘要】: 本文在系统整体性的思想指导下,基于复杂性理论对计算机网络行为进行深入的研究。(1)基于混沌理论,对不同时间尺度下实际计算机网络流量的复杂行为特性进行了深入的研究,证实了网络流量的混沌和无标度行为特性在实际网络中的普遍性。(2)提出能反映大多数计算机网络行为机制的理论模型,并对模型的演化规则做了形式化描述,推导出了模型输入流量的涨落公式。(3)基于平均场模型,对网络流量系统的动力学性质进行了深刻的理论分析,推导出了系统在平均场的假设前提下发生混沌动力学行为的条件。(3)基于拓扑结构对网络整体行为的相变现象和复杂性进行了研究,从理论上说明了在相变流量值附近网络整体行为复杂程度达到最高,以及拓扑结构的异质性对网络行为的复杂程度具有强化作用的原因。(5)在复杂网络模型上提出了局部和全局相变流量值的近似表示方法并阐明了两者之间的关系,推导出在不同负载下网络性能指标的变化规律以及网络行为对稳定状态偏离程度的解析结果。(6)提出混沌网络流量的两种预测模型,即小波加权局域模型和互信息与主成分分析加权局域模型。


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