地铁网络可控性的研究

地铁网络的可控性决定了地铁系统在突发事件情况下成网应急恢复的效率.文章在分析地铁网络结构特性的基础上,构建了基于驱动节点的地铁网络拓扑结构.依据传统的控制理论状态方程,建立了基于地铁网络的可控性模型.从控制的角度,定义驱动节点,对地铁网络进行建模,实现地铁网络可控性的判断.以典型地铁网络为例分析了其网络可控性,并对典型地铁网络的结构特性进行分析.结果表明现行地铁网络不可控,可通过适当增加驱动节点数量,提高系统可控性.

基于最长控制链的基因调控网络可控性研究

为分析基因调控网络的可控性,以人类细胞周期中的基因调控网络为研究对象,通过布尔逻辑函数描述基因间的关联关系,根据基因状态对基因网络的结构控制过程进行分类重构。在此基础上,利用最长控制链方法探索基因调控路径,并与极大匹配算法得到的结果进行对比。实验结果表明:控制基因网络的能量,与控制由3个节点基因CyclinD1、Myc、RB组成的链式网络的能量为同一数量级;当基因E2F1处于激活状态时,基因Myc决定控制网络的能量。

基于0/-1特征值的网络可控性优化研究

针对网络可控性的优化问题,本文以 PBH判据为基础,介绍了最小控制输入的求解方法以及网络可控性的定量分析指标;对λkI-A矩阵的行相关情况进行分类,明确了 0/1特征值与行重复相关、λkI-A矩阵行相关性的关系;阐述了 0和 1特征值对应的独立共连和互连共连两种具有规律性的特征结构,以消除这两种结构为基本思路,给出了结构优化的基本步骤。通过实验分析,验证了0/1特征值能够极大地影响网络的可控性,结构优化能够提高网络的可控性。研究结果表明:0/1特征值具有重要性和可控性优化的有效性,可以为可控性的相关研究提供新方法、新思路。

基于网络可控性的地铁客流控制站点识别研究

选择合适的站点进行客流控制有利于提高地铁高峰期客流时空分布均衡度和运力资源的利用效率.基于网络可控性判别原理提出客流控制站点选择优化策略,通过引入阈值,将初始状态连接矩阵转化为骨干矩阵,给出节点控制能力的概念,提出求最小驱动节点集的搜索算法.以某市地铁客流网络进行算例分析,结果表明:当限流车站达到23%以上时,系统处于可控状态,给出了路网在可控状态下的最小控流车站集合.

基于可控带内网络遥测的全业务网络可视化方案研究

随着传送网络在数智化时代向云网融合和智能化运维的演进,运营商对网络在面向新一代全业务承载的运维需求越来越高,传统的网络监测和运维管理方式已经难以满足需求。因此,智能化运维正在被广泛应用于运营商网络演进和价值挖掘,以提高网络的效率和性能,实现基于感知网络的数智化运维。文章旨在探讨在IPv6+应用感知网络等面向未来的全业务场景下,如何建设可控网络感知的可视化网络监测系统,以实现新一代网络的用户业务感知,为网络提供更加可靠、稳定和智能的运维保障。

基于节点负荷失效的网络可控性研究

Liu和Barabasi将现代控制理论应用到线性系统的网络可控性问题上,提出了最小驱动节点集的计算方法,解决了复杂网络控制的可计算问题.针对现实网络中存在的节点因负荷过载而失效的问题,本文提出了基于节点负荷失效的网络可控性模型.通过对网络采用介数和Weibull失效模型,在随机和目标失效机制下进行仿真,研究结果表明:维持无标度网络可控性的难度要明显大于随机网络;在目标节点失效机制下,即使对网络输入极少的失效信号,也能极大地破坏网络的可控性;使高介数节点失效要比使度高节点失效更能破坏网络的可控性,说明高介数节点在维持网络可控性上发挥着重要作用;对不同的负荷失效模型,要合理采取措施,防止网络发生阶跃性全不可控现象.

可控网络中多Agent系统信念可达性和收敛速度分析

在可控网络中,利用多agent系统是网络控制的一种重要方法.在可控网络中,多agent系统中所有agent持有的信念必须在决策前达到与网络实际状态一致,即多agent系统的信念应具有可达性,是实现网络合理控制的基础.传统的基于agent行为的信念更新模型建模过程复杂,不适合在网络控制中直接分析多agent系统信念的可达性和收敛速度.基于传统的信念更新模型,提出了信念距离的概念,并在该概念的基础上提出了新的多agent系统信念距离更新模型,并证明了该模型的合理性.该模型对多agent系统信念距离更新过程加以描述,利用线性系统对多agent系统信念收敛过程进行描述,简化了对多agent系统信念可达性和收敛速度分析的复杂性.在该模型基础上,对网络控制中多agent系统信念可达性和收敛速度进行了分析,给出了判断多agent系统信念可达性的充要条件和收敛速度的上限.另外,针对全耦合网络和无标度网络两种复杂网络的特点,分别对两种网络下多agent系统信念可达性和收敛速度进行了讨论.提出的信念距离更新模型具有良好的适应性,为判断多agent系统的信念可达性提供了有力的工具.

基于网络核心体的复杂网络控制分析

针对无向网络实际控制问题,提出了一种有效设置控制输入矩阵,从而完成网络控制的方法.该方法表明,在一定条件下,对网络控制核心体实施控制即可控制整个网络.实例检验了理论分析的结果,表明该理论的正确性和可行性.该项研究揭示了无向网络中重要结构对整个网络的支配作用,为控制大型复杂网络提供了一个有效的方法.

基于可信可控网络的流量工程与覆盖网路由的合作博弈模型

传统网络中的流量工程和覆盖网络路由之间存在的目标冲突问题严重影响了网络的效率和稳定性.针对该问题,文中在可信可控网络模型的基础上提出了流量工程与覆盖网路由合作博弈模型,将其转化为一个静态Nash讨价还价问题,给出了模型的帕累托最优解,并实现了对流量工程和覆盖网路由的一次性配置.与以往的解决方法相比,该模型的解具有帕累托最优性,提高了底层网络和覆盖网的性能;通过一次性完成对流量工程和覆盖网路由的配置,该模型完全避免了传统方法引起的路由翻动现象,提高了网络的稳定性.仿真实验结果表明,文中提出的方法优于解决同样问题的已有方法.

可信可控网络资源控制的冲突检测机制

为了实现一致的网络资源控制,在可信可控网络中提出了一种冲突检测机制。机制首先对资源控制系统进行建模,描述策略动作执行与系统状态之间的关系,进而获得策略执行之间的相互影响,然后通过策略执行的时序关系模拟策略执行,从而进行冲突检测。该机制避免了传统资源控制策略冲突检测过于依赖管理员以及只能检测部分资源控制机制的冲突等问题。最后通过实例分析验证了该机制的有效性。

割点失效对复杂网络可控性的影响

信息物理系统个体间的相互作用能够应用复杂网络描述,复杂网络中的某些节点遭到攻击或破坏会造成网络故障,导致整个网络系统不受控.割点是网络中的一类关键节点,受攻击或故障后将导致网络连接断开,在保证网络连通性方面发挥着重要作用,但割点失效对网络可控性的影响尚不清楚.鉴于此,给出复杂网络中割点失效的可控性模型,研究割点失效对可控性的影响,同时选取节点的随机失效和以度为依据的蓄意攻击作为对比.研究发现:随机失效对可控性的影响较小,割点失效和蓄意攻击对可控性的影响较大;平均度较低时割点失效和蓄意攻击对可控性影响基本相同,但平均度增大后,割点失效比蓄意攻击对可控性的影响更大;另外,平均度的增加能够提高网络对割点失效的控制鲁棒性.

可信可控网络中多控制节点间的信息交互模型

为了支持多个控制节点的信息交互,在可信可控网络中提出了一种基于双层Chord环的多控制节点信息交互模型,其通过在AS内和AS间的控制节点间分别构建Chord环的方式为全网控制节点构建一个双层Chord环,利用双层Chord环为每条信息自动生成一棵双层信息聚合树,并在此基础上为多个控制节点的信息交互提供了基本的交互服务。既保证了AS本地信息的安全性和对外的一致性,又提高了交互的效率。同时,保证了节点的负载均衡。仿真实验验证了模型具有良好的性能。

可控网络——指控网络的安全基石

如何从根本上解决当前指控网络面临的安全问题,构建安全可控的指控网络,成为了未来指控网络发展的关键.首先从广义和狭义两方面对指控网络进行了相关概念的界定,其次介绍了可控网络的基本概念、相关理论及具体实现的系统,最后论述了可控网络作为指控网络的安全基石,是未来指控网络的必然选择,对解决当前指控网络的安全问题及未来指控网络的安全构建具有指导意义.

基于SPC的可控数据采集网络系统的研究及实现

提出了SPC与自动数据采集控制结合的设计方法 ,介绍了应用背景、系统结构、工作原理及特点 ,应用证明该系统在统计过程控制中具有很高的经济价值和社会效益。

可信可控网络中的QoS资源控制模型

基于前期工作——可信可控网络体系结构TCNA(trustworthy and controllable network architecture),提出了一种QoS资源控制模型(resource control model for QoS,简称RCMQ).该模型从网络可控角度将QoS控制分为4层:QoS决策层面、QoS观测层面、QoS接口层面和QoS资源层面,模型部署包括独立集中的域内控制和一致性分布式控制.RCMQ模型闭环控制结构保证了QoS控制的有效性,而独立集中的QoS决策层面使得模型具有可扩展性.最后,通过仿真实验验证了RCMQ资源控制模型与InterServ模型相比,能够提供更为稳定的QoS传输,并且极大地减少了QoS状态维护,同时也从侧面说明可信可控网络体系比传统TCP/IP网络具有更高的可控性.

可控网络初探——网络安全技术发展的必由之路

针对信息网络面临的安全威胁,首次提出了可控网络理论和可控网络系统的概念、理论基础、分析方法、研究内容和发展趋势.随着可控网络理论研究的深入和可控网络技术的普及,可控网络将形成网络安全研究领域新的重要的研究方向,信息网络安全环境会得到极大改善.

可信可控网络中控制节点优化选取算法

为了解决可信可控网络中自治域内控制节点选取及控制域划分的问题,提出了一种控制节点优化选取启发式算法.该算法基于图论的思想,将控制节点选取及控制域划分问题转换为多目标线性规划问题,以控制节点数目最少和控制节点到所管辖路由器的总时延最短为优化目标,先选定在控制节点与被控路由器间允许的最大控制时延内能够到达最多其他路由器的节点作为控制节点,再将网络中剩余的路由器分配给相应的控制节点构成控制域,既能降低系统开销,又能保证控制的实时性.实验结果表明,在相同控制节点规模下,该算法得到的选取结果在保证控制实时性方面优于已有的方法.

新型时延可控时钟网络驱动器及其应用

传统的时钟偏差调整方法在应用于超深亚微米工艺时，由于流程各阶段时序一致性的降低会产生失效问题．为此，提出了一种可重构的时延可控时钟网络驱动器（DCCB）的物理设计．该设计可以通过内部结构的重新配置来改变CMOS管的连接方式、连接级数以及各级的驱动能力，从而获得不同的传输延时．利用此特性，基于电路版图时序分析，通过重构DCCB单元进行时钟偏差调整，优化时钟周期．实验结果表明，与传统方法相比，此方法对时钟周期的缩减比例提高了10％～17％，而芯片面积及功耗保持不变．

可信可控网络中跨自治域的流合作测量模型

当前网络环境下提出的流测量算法缺少必要的合作,存在测量覆盖度不高等问题。为此,提出一种新的基于全网合作的流测量模型,在自治域(AS)间通过标识已测量流和共享测量结果的方式,实现AS间的流合作测量,在AS内利用控制节点为路由器统一分配测量任务的方法,实现AS内最大化流测量覆盖度的目标。实验结果表明,该模型能够有效利用网络资源,平衡各个路由器的测量负载,提高测量覆盖度,具有比以往方法更好的性能。