基于流量自相似性的网络队列管理算法

网络流量的自相似性会导致数据突发状态持续,传统队列管理算法无法对网络流量突发状态进行预测,从而影响网络端到端时延、丢包率和吞吐性能。针对该问题,提出一种基于网络流量预测的主动队列管理算法P-ARED。基于网络流量的均值和方差给出网络流量等级的概念,讨论网络流量等级转移概率与Hurst参数之间的关系,提出基于贝叶斯估计思想的网络流量等级预测方法。在此基础上,在对自相似网络流量环境下的平均队列长度、缓存队列长度最小阈值等参数优化设置的基础上,基于Hurst参数和自相似流量等级预测结果,重新设计ARED算法中分组丢弃概率的计算方法,以提高缓存队列长度的稳定性。仿真结果表明,P-ARED算法与对比的主动队列管理算法相比,降低了网络端到端时延和丢包率,提高了端到端吞吐性能,其中平均吞吐量最高提升7.63%,平均时延最多降低17.52%。

考虑局部自相似性的土地复垦规划空间预测算法

土地复垦规划时土地图像存在较大噪声,且不同地区的土地复垦情况可能存在空间异质性,无法达到理想空间预测效果。为此,提出一种考虑局部自相似性的土地复垦规划空间预测算法。利用低秩逼近处理方法对噪声污染的观测矩阵的核范数低秩逼近,得到矩阵的最小核范数,实现土地空间图像去噪;利用局部自相似性计算土地再利用贡献值,以此建立空间预测模型,计算子区域内栅格与所选区域栅格差异程度;利用ArcGIS软件计算评价因子,以此划分等级,预测土地复垦规划空间。由实验结果可知,该算法预测的空间规划基本适宜度比例最大,其次是不适宜度、中度适宜度、临界适宜度,与理想规划结果一致。

网络流量自相似性在DDoS攻击检测中的应用

大量研究表明网络的正常流量具有自相似性,可以用自相似性参数Hurst系数来描述。DDoS攻击会破坏或者影响网络正常业务的自相似特性,用优化的R/S作为自相似性参数Hurst系数的估算算法,分析DDoS攻击数据流对正常业务数据流自相似参数Hurst系数的影响,来检测DDoS攻击。

基于多尺度结构自相似性的单幅图像超分辨率算法

多尺度结构自相似性是指同一幅图像中存在相同尺度或不同尺度的相似结构,这种多尺度图像结构自相似性广泛存在于遥感图像中.本文提出了一种基于多尺度结构自相似性的单幅图像超分辨率(Super resolution,SR)算法,该算法结合了压缩感知框架与图像结构自相似性,利用非局部方法和基于图像金字塔的K-SVD字典学习方法,将蕴含在相同尺度和不同尺度相似图像块中的附加信息在压缩感知的框架下加入到重构图像中.本文算法的优势在于,它仅借助于单幅低分辨率图像自身所蕴含的信息,实现了空间分辨率的提升.实验表明,与CSSS算法和ASDSAR算法相比,本文算法更有效地提升了遥感图像的空间分辨率.

基于局部自相似性和奇异值分解的超采样图像细节增强

基于局部自相似性的图像超分辨率算法中存在面块或线条现象,导致图像纹理不自然,细节信息丢失严重,针对这个问题,文中提出了一种基于局部自相似性和奇异值阈值化的细节增强图像超分辨率算法.在通过轮廓模板插值得到初始超分辨率图像的基础上,利用奇异值分解及阈值化去噪提高局部自相似性提取高频信息的准确性,解决伪高频噪声成分造成的面块或线条痕迹.该细节增强超分辨率算法主要分为4个部分,即初始插值、块匹配搜索、奇异值阈值、细节合成.首先选取Pascal的轮廓模板插值算法得到初始超分辨率图像,该算法在保持插值图像整体轮廓和细节等方面都有着很好的效果优势.块匹配搜索部分,文中算法由初始超分辨率图像和原始低分辨率图像分别提供参考块和学习块,在单一尺度上进行匹配,更多地利用了原始图像的信息,复杂度也更低,即利用原始低分辨率图像的局部自相似性提供先验知识,进行块匹配学习,找到初始超分辨率图像块在原始低分辨率图像块中的最佳匹配块,提取出最佳匹配块的高频信息;然后利用奇异值分解将高频信息矩阵分解到两个正交子空间中,并选取合适的阈值对奇异值矩阵进行软阈值化处理,剔除高频成分中能量较小的伪高频噪声成分,得到更为准确的高频细节信息.最后为得到最终超分辨率图像,有效地实现超分辨率图像的细节增强,利用有效奇异值对应的奇异值矢量重构高频图像块矩阵,并在初始超分辨率图像上进行细节合成.合成过程中,选择中心对称的高斯函数对图像块进行加窗处理,以抑制分块重叠带来的重叠区影响.实验结果数据表明,文中算法不但能明显解决由于伪高频成分导致的面块或线条现象,重建出的图像纹理细节更真实丰富,纹理结构和边缘特征的清晰度和对比度较高,得到的高分辨率图像视觉效果也更好.而且文中算法具有较强的拓展性,可以对多种超采样算法进行细节增强,增强后的图像清晰度和边缘锐度明显得到提高,细节纹理信息更加丰富,客观指标也得到较大幅度的提高.

网络威胁时序的自相似性分析

为了验证网络威胁时序混沌预测模型的可行性和适用性,提出一种基于R/S分析的网络威胁时序分形自相似性分析方法,通过计算并检验3个威胁数据集中选出的典型威胁时序样本的Hurst指数,验证了连续和间断的网络威胁时序具有统计自相似性,因此可预测性较好,而稀疏的威胁时序不具有统计自相似性,可预测性较差。为利用分形和混沌等复杂非线性系统方法进行信息安全风险评估与威胁频率预测奠定了理论基础。

BitTorrent流量的捕获方法及自相似性的评价

研究了B itTorrent流量的捕获方法,并设计和实现了具体的流量捕获方案,得出了可以用于建模的自相似性参数的量化结果。

渤海湾盆地歧口凹陷第三纪构造特征的自相似性及其沉积响应特征分析

从构造与沉积的控制和响应关系角度,论述了渤海湾盆地歧口凹陷在构造格局、伸展构造样式两方面所表现出的构造自相似性;研究了在构造自相似性的影响和控制下,渤海湾盆地歧口凹陷的盆地构造活动和沉积充填之间的控制和响应关系。研究表明,歧口凹陷的沉积体系展布、沉积旋回等沉积特征也显示出自相似性。并进一步探讨了沉积特征的自相似性对盆地油气勘探研究的意义。

Internet业务流的自相似性——建模、分析与控制

Internet的异构性、大规模和不断变化等特性 ,使其成为一个典型的复杂系统 ,其中有许多复杂的建模和控制问题。介绍了 Internet业务流的自相似特性 ,综述了自相似业务流的数学建模、性能分析和控制策略等方面的研究进展 。

虹膜自相似性识别方法研究

针对虹膜的纹理变化细节具有自相似性的特点 ,在传统的分形理论基础上 ,提出一种新的分形维数———变化分数维作为其特征 ;然后使用增量支持向量机对不同条件下获得的虹膜样本进行学习 ,所得的增量支持向量机用于识别测试虹膜样本 实验表明文中方法是可行的 ,变化分数维较好地反映了虹膜的纹理变化特性 ,而把学习机制引入虹膜识别方法 。

基于压缩感知与结构自相似性的遥感图像超分辨率方法

本文提出了一种基于压缩感知、结构自相似性和字典学习的遥感图像超分辨率方法,其基本思路是建立能够稀疏表示原始高分辨率图像块的字典。实现超分辨率所必需的附加信息来源于遥感图像中广泛存在的自相似结构,该信息可在压缩感知框架下通过字典学习而得到。这里,本文采用K-SVD方法构建字典、并采用OMP方法获取用于稀疏表达的相关系数。与现有基于样本的超分辨率方法的最大不同在于,本文方法仅使用了低分辨率图像及其插值图像,而不需要使用其他高分辨率图像。另外,为了评价方法的效果,本文还引入了一个衡量图像结构自相似性程度的新型指标SSSIM。对比实验结果表明,本文方法具有更好的超分辨率重构效果和运算效率,并且SSSIM指标与超分辨率重构效果具有较强的相关性。

基于信息维数的复杂网络自相似性研究

描述了基于重构性的复杂网络自相似模型。在分形思想的基础上提出了复杂网络的自相似性研究,指出了分形思想中容量维数的不足,提出利用信息维数研究复杂网络的自相似性,这种方法更能客观反映网络的自相似性。给出了复杂网络自相似性测量方法和基于信息维数的仿真结果,数值仿真验证了理论分析的正确性。最后提出了进一步研究的方向。

自相似性和分形维数在风场分析中的应用

通过探究风速时间序列的自相似性和分形维数,将分形学运用到湍流风场分析中,从风速时间序列的局部与整体关系和风速时间序列的分形维数2个角度解决选用湍流风谱模型时存在的盲目性问题.选用某一风场风速时间序列,基于Kaimal、Von Karman、SMOOTH和NWTCUP湍流风谱模型得到风速时间序列,采用Hurst值验证风速时间序列的自相似性,用计盒维数法计算风速时间序列的分形维数.结果表明:不同的湍流风谱模型具有不同的分形维数,湍流风谱模型可定量描述;风速时间序列内部波动不是随机的,是有自相似性的长程相关过程;分形维数与参考风速有关.

基于字典学习与结构自相似性的码本映射超分辨率算法

图像的空间分辨率受成像环境、硬件制造水平和成本等多方面因素的影响,存在一定的局限性.为了提高图像的空间分辨率,提出一种基于字典学习与结构自相似性的码本映射超分辨率算法.首先利用训练集构建与图像高低频分量对应的高低频码本,将高低频码本作为训练样本获取高低频字典;然后在初始重建图像中搜索目标图像块的相似图像块,利用相似图像块构建非局部约束项;最后通过求解含有非局部约束项的l0范数最小化问题获取目标图像块的稀疏表示系数,并利用高低频字典重建高分辨率图像块.该算法利用高低频字典表示目标图像块,而不是直接采用高低频码本,提高了算法的运算效率;利用相似图像块构建正则化约束项,提高了重建图像的质量.实验结果表明,与LLE,Sc SR和NARM等算法相比,文中算法取得的超分辨率重建效果更好.

混凝土材料断裂的声发射自相似性识别特征

将对材料声发射的研究，力学过程的研究，同对材料断裂损伤等破坏过程的研究相结合，提出了声发射过程的概念。给出定量考察声发射过程的自相似性特征函数。并在此基础上，根据混凝土试块的三点弯曲试验，确定出了混凝土试块断裂的声发射自相似性识别特征。

基于容量维数的复杂网络自相似性研究

复杂网络自相似性具有广泛的实际背景。文章阐述了自相似性网络形成的原因与过程,对复杂网络的3个统计属性给出详细的讨论与分析,并提出自相似性网络群的概念。利用不同的最短路径作为尺度覆盖不同的局部网络以揭示复杂网络的自相似性,数值仿真和理论分析模拟并刻画现实中许多复杂网络的演化及其特征。

基于自相似性和稀疏表示的图像超分辨率重建

图像超分辨率重建技术在提升图像质量,改善图像视觉效果等方面有着重要意义。为了充分利用图像自身蕴含的信息,本文提出一种基于自相似性和稀疏表示的单幅图像超分辨率重建算法。针对图像中存在的相同尺度和不同尺度的相似结构,算法联合稀疏K-SVD字典学习方法和非局部均值方法将蕴含在其中的有效信息以正则项的形式加入到最大后验概率估计框架中,然后,采用梯度下降法求解算法构建的目标函数,重建出高分辨率图像。实验表明,与经典的算法相比,本文算法在视觉效果和评价指标上都有一定的提高。

校园网流量自相似性研究

网络流量特征是网络设计和性能分析中所必须考虑的一个重要因素。作者以校网络中心测得的实际网络数据为研究对象,对不同时间尺度内的分组到达数目进行研究,利用方差-时间曲线和R/S图方法对实际流量数据进行分析。结果表明,校园网流量具有自相似性。

基于用户行为的网络流量模型及自相似性分析

本文在到达网络的用户数服从Poisson分布这一基本假设基础上 ,对用户行为做了统计描述 ,得到一新的网络流量模型。分析表明 ,该模型不仅可以产生与网络实测数据相类似的流量特征 ,而且具有较好的自相似性 ,其自相似性变化规律也与实测结果吻合。

断裂组合自相似性探讨

笔者在新疆东部、甘肃北山等地的研究工作中,发现该区有序地分布着不同等级和不同序次的同种断裂组合,它们不仅在几何形态和动力学特征上相似,而且在力学演化上有密切联系,在空间上构成一级套一级的有序排列。低等级或低序次断裂组合,作为高等级或高序次断裂组合的组成部分,与其整体(高等级或高序次断裂组合)具有相似性,即自相似性。本文以V型构造和工字型构造为例,对自相似断裂组合的几何特征、形成机制和变异性等作了初步探讨。