基于DSSIM非范数约束增强的对抗训练方法

针对当前对抗训练(AT)中存在的鲁棒过拟合问题,即在对抗训练超过一定轮次后,网络模型对抗防御能力出现不升反降的现象,本文提出了一种基于结构相异性非范数约束增强的对抗训练方法(DSSIM-AT)。该方法将非范数约束引入到对抗训练过程中用于对抗样本生成,根据样本间的结构相异度剔除对抗样本中的无语义特征,使得生成的对抗样本更适合于对抗训练。该方法进一步设计了梯度异步更新机制,优化对抗样本生成与模型参数更新耗时问题。实验结果表明,该方法可有效缓解对抗训练鲁棒过拟合情况,相比于已有对抗训练方法,可以将CIFAR-10数据集上的干净样本识别准确率提高约3%,同时对抗样本识别准确率提高约4%~8%。

Internet延迟瓶颈的测量与分析

网络速度一直是人们非常关注的问题 ,而包延迟是评价网络速度的一个重要参数 .该文对路由中延迟最大的链路———延迟瓶颈———进行了研究 .文章首先提出了延迟瓶颈的计算方法和两个必要的修正算法 ,通过对世界范围内的 47个节点之间的延迟进行一个月测量和进一步的深入分析 ,得到了如下结论 :(1 )Internet中绝大多数路径的延迟瓶颈消耗了端到端延迟的 1 /3或更多 .(2 )路径中存在多个延迟瓶颈 ,90 %的路径存在一个出现次数超过一半的延迟瓶颈 ,同一路径中不同瓶颈延迟的差异较小 .(3)延迟瓶颈较多出现在传输网 ,且多出现在AS内部 .(4)目前Internet中的绝大多数路径处于轻负载状态 。

Internet端到端性能监测与分析系统的关键技术研究

随着网络的不断发展 ,Internet的正常运行变得越来越重要 .基于端到端行为测量特点和主动测量方法 ,开发了一个分布式大型网络性能监测和在线分析系统———NIPMAS ,该系统实现了对大型网络的性能管理和初步的故障管理 .主要介绍NIPMAS采用的关键技术 :(1)主动测量应用到网络性能监测系统的方法 ;(2 )提出网络监测模型LNM和层次化网络概念 ,将GIS有效地应用到了NIPMAS中 ;(3 )提出一种大型网络的故障定位方法 .

大规模互联网端到端行为评价指标研究

目前,Internet端到端行为的研究仅仅局限在包延迟、包丢失等测量指标的研究上,但如何根据测量指标对链路的性能进行评价却没有做深入研究。文章针对链路特性提出了两个评价指标:稳定系数和总体评价系数,对链路的稳定性和总体性能进行了评价。其中,稳定系数是评价网络链路稳定性的一个系数,总体评价系数是体现链路稳定性和链路速率的综合特性的一个系数,它反映了目前链路给用户的总体使用效果。接着文章介绍了在实际测量中用到的笔者自己编写的测量工具Posip。该工具采用指数间隔进行测量采样,并解决了一般ping工具中的“应答包丢失”问题。最后,文章使用工具posip对我国Internet教育网和科技网中的43条链路进行了测量和分析,并使用两种评价指标对所测链路进行了评价,取得了较好的效果。

Internet中的包延迟分布与包丢失关系研究

包延迟的分布特征是Internet端到端行为特征的一个重要组成部分，前人已在该方面进行了大量研究，但许多研究结论只适用于丢包率较小的情况。通过研究我国科技网和教育网上34条端到端路径上的延迟特征，得出了如下结论：（1）包延迟的分布特征与丢包率存在一定的关系；（2）在丢包率较小的情况下，包延迟的分布多具有单峰性；但随着丢包率的增大，包延迟的分布不再具有单峰性，而是呈现出越来越分散的特点；（3）随着丢包率的增大，固有延迟的发生次数呈现逐渐减少的趋势，当丢包率增大到一定程度，固有延迟的发生次数就很少了。

基于动态时槽的车联网协助下载方法研究

随着人们对互联网依赖性的日益提高,人们希望随时随地接入Internet,即使在行驶中的汽车里.虽然通过3G或4G网络可以达到此目标,但是通过路边接入点AP(Access Point)接入互联网具有高带宽低延迟的特点.该文针对AP通信范围有限的问题提出了一套适应于高速公路场景下,通过AP接入点以及其它车辆进行协助下载的方法DSRelay.使用文中提出的算法,移动用户在一个AP区内不能完成它的下载任务时,下一个AP点计算用户和注册车辆在AP间盲区(Dark Area,DA)中的相遇时间和通信时长,选择一组协助车辆来携带用户所需数据.每辆协助车在DA中不同时间段内将数据传给用户,从而达到利用DA延伸移动用户的下载区域的目的.同时,文中对车速变化带来的影响进行了分析,并提出了相应解决方案.作者最后对该方法进行了仿真实验,实验结果表明该方法显著提高了下载的吞吐量,减少了间歇性连接带来的影响.

一种基于协助下载方法的车联网选车策略

车联网协助下载方法是解决Wi-Fi接入方式应用在车联网领域中覆盖范围有限问题的有效手段之一,该文针对高速公路车联网多任务协助下载过程中盲区时空资源利用率低、下载服务不均衡的问题,提出了一种近似全局最优的车联网协助下载选车策略——DSMov.DSMov使用二维矩阵定义盲区时空资源和选车行为,利用马尔可夫决策过程对盲区时空资源分配问题进行求解,并且利用车联网通信特点简化选车行为空间以减少计算复杂度;同时,DSMov提出利用到均衡服务的欧几里得距离和曼哈顿距离作为选车依据,从而使得目标车在享有均衡协助下载服务的前提下,有效地提高用户数据下载总量.实验结果表明在用户享有较均衡下载的情况下,数据下载总量提高20%以上.

基于TCP/IP的网络带宽测量方法及工具

随着Internet规模的急剧膨胀，基于TCP/IP的网络带宽测量越来越受到人们的关注。研究带宽测量对于TCP协议实现的改进、优化动态路由选择、网络服务SLA验证等都具有重要作用。该文讨论了现有带宽定义；系统分析了带宽测量方法及工具并将其分为5类：模拟TCP连接获得BTC；基于变长包序列模型的测量方法；基于包分散模型的测量方法；基于SLoPS的测量方法；基于网络流量模型的测量方法。最后指出了进一步的研究方向。

一种基于改进的DBSCAN的面向海量船舶位置数据码头挖掘算法

目前我国正在大力推行“一带一路”航海战略，航海事业蓬勃发展，大量新码头正在修建中。如何快速、准确地更新码头的空间信息，对于分析进出口贸易、提高码头服务效率等具有很强的现实意义。当前我国主要通过人工测绘手段更新海图，更新间隔在3～12月，远不能满足需求。而利用包括国际海事卫星C系统、北斗卫星、Argos卫星等手段获取的船舶位置数据来进行码头挖掘，为解决获得码头空间信息问题提供了新手段。利用自动识别系统AIs获取的海量船舶位置数据，提出了一种基于自优化参数的码头挖掘算法DBSCAN。一方面能够面向不同船舶类型的不同密度分布进行自动学习优化DBSCAN核心参数，进而聚类出包含码头的停泊区域，具备很强的灵活性；另一方面，融合岸基结构物等空间数据，对停泊区域中的锚区和临时停泊区域等进行排除，获取码头的空间信息，并且达到很高的准确率。利用2012年4月至2014年4月两年中国滚装船的真实轨迹数据和国际滚装船真实轨迹数据进行了码头挖掘实验，准确率能够达到93％以上。

一种提高系统吞吐量的协助下载补偿模型

随着人们对互联网依赖性的日益提高,人们希望随时随地能够接入Internet,即使在行驶中的汽车里.相比于3G或4G网络,通过路边接入点(AP)接入互联网具有高带宽低延迟的特点.利用经过的车辆携带用户所需要的数据可以有效地减少由于AP分布稀疏所引起的间歇性连接的影响.然而高速行驶的节点,快速的拓扑变化以及传输碰撞域的重叠将导致协助车所携带的数据不能完全地传递给用户,从而降低了系统的吞吐量.文中在先前工作的基础上提出了一种提高系统吞吐量的协助下载补偿模型.在高速公路场景下,协助车在与同向和对向的其它车辆相遇时根据速度和位置信息预测其与目标车相遇的概率,并选取满足条件的车辆备份携带的数据以弥补因传输碰撞域重叠等因素所引起的部分数据包传送失败的损失,从而达到有效地利用盲区(Dark Area)延伸用户下载区域的目的.实验结果表明该方法显著地提高了下载的吞吐量,减少间歇性连接带来的影响.

时空数据语义理解：技术与应用

随着移动互联网的发展与手持智能终端的普及,海量带有用户时空属性的数据被生成.理解这些数据表达的语义信息对推测用户需求,分析用户偏好,进而提供精准时空推荐和预测服务具有重要作用.因此,近些年来,时空数据语义理解正成为时空数据挖掘领域的研究热点.从技术和应用两个层面,对近些年来国内外研究者在该领域的研究成果进行了系统的归类和总结.技术层面上,依据语义理解的不同任务,提出了时空数据语义理解的研究框架;并依次从地理位置语义理解、用户行为语义理解、热点事件语义理解3个主要任务,归纳了时空数据语义理解所包含的相关研究成果和关键技术.应用层面上,分别总结了时空数据语义理解在时空推荐和时空预测中的应用.最后,从数据质量、算法模型和计算模式3个方面,归纳了时空数据语义理解面临的主要挑战以及未来的研究方向.

Internet网络测量方式综述

随着网络规模的迅速膨胀及其复杂性的增加,网络测量受到越来越多的重视。根据测量方式,可把网络测量分为主动测量和被动测量两大类。对这两类测量方式的原理及各自的优缺点分别阐述并进行比较,特别强调了采用每种测量方式所需注意的安全问题,同时剖析了国内外相关领域的研究现状,并通过一个实例具体讲述这两种测量方式在实践中的应用。

基于SIP的VoIP流量识别方法研究

分析了已有流量识别方面的主要方法,针对基于SIP的VoIP流量,提出一种结合协议特征和协议流程分析的综合流量识别方法,并基于Libpcap库实现了对应的识别工具。

基于优先级的时限感知的数据中心网络拥塞控制算法

分析了数据中心的应用特性、流量特征以及目前TCP协议存在的不足,指出目前数据中心的大规模交互式网络应用具有软实时性,因而受时限约束,而网络应用的划分-聚合设计模型及采用的公平共享的拥塞控制协议,是导致网络流错过时限的主要原因。据此,提出了一种基于优先级的时限感知的数据中心传输控制协议(PD^2TCP),一种新的网络拥塞控制算法。该算法在交换机端,根据瞬时队列长度和单一门限进行显式拥塞通告(ECN)标记;在主机端,根据流的时效性需求及其历史信息,赋予其不同的优先级,并根据流的优先级和网络的拥塞程度调整拥塞窗口。同时在小规模的真实环境中和大规模的仿真环境中对PD^2TCP的性能进行评价。实验表明,与时限感知的数据中心TCP(D^2TCP)相比,PD^2TCP错过时限流的比例降低了65%,流完成时间的99^(th)分位数降低了45%,并且几乎没有降低延迟不敏感的背景流的吞吐率。PD^2TCP能够和TCP共存,因而可以在真实环境中部署。

IPv6的FTP应用性能的测量研究

应用主动业务探测机制,提出了从用户角度出发、合理反映FTP应用的5个性能指标。针对网络测量容易受到缓存机制的干扰而影响测量结果的现象,在深入分析的基础上给出了解决问题的方法,进而探讨了提高测量精度的方法和实现。实验表明在此基础上开发出的测量工具,很好地反映了FTP应用的性能状况。

高速公路环境下车联网同向协助下载方法研究

根据车联网协助下载的研究现状,针对高速公路环境下AP分布稀疏且通信范围有限所导致的用户通过WIFI接入互联网进行内容下载过程中高延迟低吞吐率的问题提出了一套同向车辆协助下载的方法。利用该方法,如果用户未能在AP通信范围内完成下载,AP选择其通信范围内与用户同向行驶的一组车辆携带用户所需数据,通过车速快于用户的车辆在赶超用户过程中完成数据转发。利用这种方法有效地提高用户获取数据的吞吐量,达到了延伸AP通信区的目的。仿真结果表明,使用同向协助下载方法可以使用户获取数据量提高二倍以上。

BGP4+协议一致性测试系统设计与实现

BGP4+是一种在自治系统间运行的动态路由协议,其功能是在自治系统间交换网络层可达信息。IPv6协议作为下一代互联网最有竞争力的核心协议成为研究热点。BGP4+是IPv6最重要的路由协议,已经在路由器等网络设备中得到广泛实现。如何保证各网络设备协议实现的一致性,是保证各设备可以互连、互操作的关键。在介绍BGP4+的基础上,设计并实现了BGP4+的协议一致性测试系统,并对一基于FreeBSD平台的BGP4+一致性测试实现的结果进行了分析。

一个支持自动协作式测量的大规模网络测量系统

设计并实现了一个大规模网络测量系统FOX,该系统除具备较好的通用性、可扩展性特点之外,以一种安全高效的方式实现了对自动协作式测量的支持。目前该系统已经在实际网络测量中得到了应用。

一种基于GIS的网络层次化地图模型及实现算法

大型计算机网络地域分布广,网元数目众多,传统网络管理系统以网络拓扑这种虚拟空间的方式实现网络的监控管理,没有充分利用网元的地理位置信息,网络监控和管理存在不便之处。地理信息系统(GIS)的应用能够赋予网络监控管理系统清晰直观、易于监控和管理的特性。通过建立一种基于 GIS 的网络层次化地图模型,系统解决了网络拓扑与 GIS 地图有效结合这一问题,实现了在 GIS 地图中网络拓扑与运行状态信息的层次化管理,给出了网络 GIS 地图的生成、维护的非递归算法。模型和算法的有效性和完备性在大型网络性能监测与分析系统 NIPMAS 中得到了实际验证。

无线多跳网络结合功率控制的物理载波侦听分析模型

载波侦听阈值的选取对无线多跳网络MAC层的协议性能有着重要影响.已有研究中忽略了确认报文、累积干扰在不同的载波侦听阈值下对系统性能的影响,并在分析中夸大了隐藏节点所导致的信道冲突.针对上述问题,提出了一种结合功率控制的物理载波侦听分析模型.该模型以网络整体性能为优化目标,对全网的累积干扰与空间复用度进行分析,给出节点的平均信道容量.此外,对信道状态建立马尔可夫链模型,提出了4类载波侦听范围内发生的信道冲突以及两类全网累积干扰所引发的信道冲突.分析上述各类冲突对信道利用率的影响,并结合节点的平均信道容量给出优化的载波侦听阈值以及传输功率.与已有研究相比,模型中明确分析确认报文、累积干扰以及隐藏节点对信道冲突的影响.分析结果表明,如果不考虑上诉因素将无法获得最优的载波侦听范围,并且会导致网络性能的下降.