Determining Leaders and Communities on Networks Using Neighborhood Similarity

Networks are used to represent interactions in a wide variety of fields, like biology, sociology, chemistry, and more. They have a great deal of salient information contained in their structures, which have a variety of applications. One of the important topics of network analysis is finding influential nodes. These nodes are of two kinds —leader nodes and bridge nodes. In this study, we propose an algorithm to find strong leaders in a network based on a revision of neighborhood similarity. This leadership detection is combined with a neighborhood intersection clustering algorithm to produce high quality communities for various networks. We also delve into the structure of a new network, the Houghton College Twitter network, and examine the discovered leaders and their respective followers in more depth than which is frequently attempted for a network of its size. The results of the observations on this and other networks demonstrate that the community partitions found by this algorithm are very similar to those of ground truth communities.

基于虚拟领导节点改进的孤岛微电网完全分布式二次调频策略

传统分布式二次调频策略在虚拟领导节点频率信息出现故障时会导致微电网系统频率无法恢复,针对该问题提出并设计一种完全分布式二次调频策略。首先分析传统分布式二次调频策略虚拟领导节点故障对二次调频过程产生的影响;然后,结合一致性算法对传统分布式二次调频控制器加以改进,通过将调频补偿量与频率偏差的对消作为“频率引导项”加入各分布式控制器中,使得各分布式发电单元完全对等,以保证虚拟领导节点去除后频率的正常恢复,实现完全分布式控制;最后,通过仿真验证所提方法在保证频率恢复方面的有效性与优越性。

链首节点轮换的无线传感器网络路由算法研究

为了进一步降低无线传感器网络数据传输过程的能耗,在深入研究和分析PEGASIS协议及其相关改进算法的基础上,提出了一种能耗均衡的无线传感器网络路由算法(Energy Balance-PEGASIS,EB-PEGASIS)。该算法通过将网络区域划分为若干等宽的子区域,每个子区域内的所有节点形成一个链,由链首节点负责与基站通信。针对链首节点能量消耗太大有可能过早死亡的问题,提出采用链首节点轮换的方法来均衡和降低能量消耗,提高数据传输效率。在MATLAB中实验仿真结果证明,与PEGASIS算法相比,EB-PEGASIS算法将首个节点的死亡时间延长了2.9倍,在降低和均衡能量消耗等方面均具有较好的性能。

基于Region多层结构P2P计算网络模型

分布式P2P网络Gnutella模型中共享信息查询的路由协议为“洪泛”算法,其协议机制仅在应用层实现,缺乏对Internet底层通信子网路由资源的利用,存在可扩展性、性能与效率不高的问题.以“小世界和幂规律”模型为理论基础,以层和域为基本逻辑管理单位,按用户需求和共享目的组织域,提出了基于Region多层结构P2P网络模型RLP2P(region-layerP2P),实现了其系统原型;实现了一个优化的MultilayerLight-Gossip分级路由策略;量化分析了表征模型数据通道质量指标的压力和伸展率,提出了综合考虑压力和伸展率的思想.模拟分析表明,RLP2P模型可以有效地解决可扩展性、性能与效率不高问题,且网络规模越大,其综合性能的优越性越明显,因此,模型是合理、有效的.

基于域的多层结构P2P应用层多播协议模型RLP2P研究

以"小世界"模型为理论基础,以层和域为基本逻辑管理单位,按用户需求和共享目的组织域,提出了基于域的多层结构P2P应用层多播协议模型RLP2P,并实现了系统原型.给出了域的划分策略和数学模型,证明了模型的正确和合理性;使服务定位和查询从网络中的所有结点数降低到域内的节点数,有效地防止恶意请求引发的洪,网络系统控制开销为常数.模拟分析表明,RLP2P模型可有效解决可扩展性、性能与效率不高问题,且网络规模越大,其综合性能的优越性越明显.

分布式超级节点选举算法

基于超级节点的分布式系统中,若超级节点失效或临时离开,希望系统能够自组织地选举出能力最强的节点作为新的超级节点。提出分布式超级节点选举算法,通过洪泛过程构造底层的生成树,叶子节点沿此树进行消息的传递,消息中包含着关于节点和边的信息,根节点根据这些信息构造最小生成树。根节点选出能力最强的节点作为超级节点,并沿着最小生成树广播选举结果。对算法性能从通信复杂度和时间复杂度两方面进行了分析和比较。

基于选择关键节点的网络易损性评估法

随着人类社会日益网络化,人们对各种关乎国计民生的网络的安全性和可靠性提出了更高的要求,复杂网络的功效性与易损性理论研究成为研究焦点之一。文章介绍了目前比较热门的几种复杂网络易损性评估方法,并对几种方法进行了比较。最后,给出了基于选择关键节点的网络易损性评估法,并举例进行了说明。

传感器网络中的数据查询处理

传统的传感器网络采用集中式数据管理,不能有效利用便宜的本地计算来代替昂贵的网络通信。采用分布式的方法,在sink节点的应用层与网络层之间增加查询代理层,把用户查询分发到相关的传感器节点上进行处理。这样,通过减少网络传输的数据量,来降低传感器节点的能量消耗,延长网络寿命。

基于SNA的突发事件微博谣言传播研究

以2012年突发事件"蓟县大火"为实证研究对象,基于社会网络分析方法(SNA)探讨突发事件微博谣言传播的网络结构、路径、速度及范围等问题,运用Ucinet6.212软件生成该事件的腾讯微博谣言传播网络拓扑图并测度谣言传播网络的关键性参数,分析结果表明,可以通过引导和控制网络中的关键传播节点来改变网络中心度、聚类系数和可达性数据,从而减少谣言与恐慌情绪的传播和扩散,降低社会负面影响。

Wingrid-面向参数扫描应用的网格计算系统

参数扫描应用在计算网格环境下扮演十分重要的角色。在Wingrid项目中,我们提出并实现了一种面向参数扫描的自适应调度机制。客户端,主节点和从节点的调度基础设施,以及基于领导节点的通信系统能够改善调度的效率。同时,我们比较了自适应workqueue算法和标准启发式调度算法。实验结果显示大网络延迟下,启发式调度算法效率高于workqueue算法,在各种启发式算法中,min-min启发式算法的任务完成时间最小。

PreC-Raft:一种引入预备候选者的共识算法

为了解决Raft共识算法中由于网络隔离现象导致的节点无法与集群其他节点正常通信,从而在恢复通信后参与领导者选举影响系统共识效率的问题,文中提出了一种引入预备候选者(PreC-Raft)的改进Raft共识算法,引入了过时节点的概念,并增加了一种预备候选者的角色状态,其发起的PreC RPC消息用以执行选举正式候选者阶段的资格审查功能。实验结果表明,改进后的算法在集群出现过时节点时,可以做到节约54.82%的选举耗时以及降低14.21%的共识时延。针对出现网络隔离“孤岛”的异常情况,改进后的PreC-Raft算法能够满足更极端的网络环境。

新媒体与中国软实力的建构与传播

以Web2.0为代表的新媒体平台因其具有的受传一体化、去中心化、多节点传播及情感互动等众多特点,使得它成为现阶段公共外交的一个全新平台,本文从理论与实际操作两方面梳理了新媒体在中国软实力建构与传播中的作用。主要观点有:新媒体为软实力建构中的定义权与话语权提供了全新平台,新媒体有利于国家形象权力的获得与维护,新媒体的情感链接特性增强了软实力传播的效度与粘度,新媒体开创了公共外交新时代。此外,本文还从七个具体方面论述了新媒体在软实力建构与传播中的方法论。

基于BLS聚合签名技术的平行链共识算法优化方案

目前,平行链的每个共识节点均需发送各自的共识交易到主链上以参与共识,这导致大量的共识交易严重占用主链的区块容量,并且浪费手续费。针对上述问题,利用平行链上的共识交易具有共识数据相同签名不同的特点,结合双线性映射技术,提出一种基于BLS聚合签名技术的平行链共识算法优化方案。首先,用共识节点对交易数据进行签名;然后,用平行链各节点通过点对点(P2P)网络在内部广播共识交易并同步消息;最后,由Leader节点统计共识交易,且当共识交易的数量大于2/3时,将对应的BLS签名数据聚合并发送交易聚合签名到主链上进行验证。实验结果表明,所提方案与原始平行链共识算法相比能够有效解决平行链上共识节点重复发送共识交易到主链的问题,在减少对主链存储空间的占用的同时节省交易手续费,只占用主链存储空间4 KB并且只产生一笔0.01比特元(BTY)的交易手续费。

基于中心差异度迭代调整机制的网络社区搜寻算法研究

为解决当前网络社区搜寻算法存在的节点聚类形成困难,搜寻迭代过于复杂,难以实现社区归属的二次更新等不足,提出了一种基于中心差异度迭代调整机制的网络社区搜寻算法。首先,通过领袖节点重叠度来实现初次社区搜寻裁决,有效降低了重复搜寻的概率,且根据加入节点与领袖节点差异度进行聚类匹配;随后,通过待加入节点与领袖节点之间的交互热度方式进行基于热度机制的聚类递归,实现对搜寻误差的二次校正。仿真实验表明,与当前网络社区搜寻算法中常用的差分迭代阈值裁决机制,混沌度一体化成型迭代机制相比,本文算法具有更高的首次成功率,以及更小的搜寻次数与迭代周期,具有很强的实际部署价值。

Paxos优化算法下的数据库元数据一致性方法研究

通过对Paxos算法的研究与分析,从缩减阶段过程、减少Learner通信量、使用快照机制进行节点崩溃恢复和使用批量提交方式节省通信量等方面改进了基本的Paxos算法,并搭建仿真实验环境,测试验证优化的Paxos算法的效果及性能,得出结论。

一种具有分层结构的Ad Hoc网络地址自动配置机制

提出了一种具有分层结构的Ad Hoc网络地址自动配置机制。在该机制中,群首节点负责维护全网节点的地址使用情况表,处理网络的分割与合并;新入网节点通过代理节点向群首节点申请地址;使用蚁群算法优化选择代理节点,利用地址表备份机制减少群首节点失效的影响。与MANET Conf协议和ODACP协议的仿真比较结果表明,该方法能够在更短的时间内、使用更少的通信开销为节点分配地址,并且在网络规模增大时,该方法的地址自动配置性能并没有急剧下降,具有更好的可扩展性。

一种基于网络嵌入的社区发现方法

社区发现是社会网络分析的重要任务,有助于理解中观尺度的网络结构.现有的诸多社区发现方法仅考虑网络的拓扑信息,忽略了网络中每个节点所包含的属性信息.为此,本研究首先基于社会网络的拓扑结构信息与节点属性信息分别构建初始特征矩阵;然后基于网络嵌入模型,融合初始特征矩阵的主成分信息,构建共识嵌入矩阵;最后,给出社会网络中"领袖节点"的泛化定义形式,并提出一种改进的图聚类算法(LIK-means)挖掘社会网络中潜在的社区结构.实验表明,LIKmeans较其他经典算法有较好的可扩展性,同时在真实社会网络中的社区识别精度更高.

基于实证分析的涉警网络舆情意见领袖传播影响力研究

以“某县少女有偿陪侍”事件为研究案例,分析涉警舆情传播特征,并从整体网络密度、节点中心性特征、凝聚子群3个维度探讨了意见领袖的传播影响力。实验表明,该涉警舆情整体网络结构较松散,但网络中的意见领袖,与其他传播者互动较强,可以推动舆情信息的传播扩散。采用社会网络分析方法对涉警网络舆情进行定量分析,为公安机关采取有效措施应对处理涉警舆情提供理论参考。

多层一致性网络的最优控制节点组合选择算法

针对具有层次化网络拓扑结构的多智能体系统中的一致性问题,提出了一种选择多层网络中最优控制节点新的组合算法。首先,提出了定量刻画多层一致性网络控制效果的数学指标。然后根据多层同质网络与多层异质网络拓扑结构的特点,分别定位多层多智能体系统的层间网络和层内网络的最优控制节点。在此基础上通过组合的方法,最终确定整个多层网络的最优控制节点。对于多层随机网络,通过改变层数、节点数以及层间和层内的连边概率依次改变层间结构和层内结构。当层内网络节点数较小时,通过算法找到的领导节点和最优控制节点之间的误差控制在1%～10%,当网络节点数增大或者连边概率等于1时两者的相对误差小于1%;当层间结构为随机网络时,当连边概率小于0. 1时相对误差在5%～20%,当连边概率增加到1时相对误差减小为1%。实验分析表明了所提算法的有效性。

基于多重链接的微博网络节点权重计算方法

随着Web2.0技术的发展,微博网络已成为当前互联网中非常流行的网络应用,以即时性、碎片化、聚合性为特点的信息传播特性受到广大用户的欢迎。意见领袖在信息传播过程中发挥了重要的推动作用,有效地识别网络意见领袖,对于提高信息传播效果和可控性具有重要的现实意义。根据微博网络特点,提出一种基于多重链接的微博网络节点权重计算方法,根据节点权重计算结果并排序来识别意见领袖。采用T-Test、Kendall-tau和Spareman Rank三种统计学检验标准对不同的意见领袖识别算法进行对比实验,同时还对算法的准确率和召回率以及计算时间进行了实验。实验结果表明,从意见领袖识别能力、准确率和召回率以及计算时间等综合指标来看,该方法更具优势。