一种基于Agent的自适应自动机网络模型及其应用

将自动机网络模型与基于Agent的建模仿真方法相结合,提出了一种基于Agent的自适应自动机网络模型。通过一个实例——"夺旗战斗模型",阐述了建模过程,并对模型的仿真实验结果进行了分析。

自适应网络异步元胞自动机病毒传播模型

自适应网络病毒传播重点研究节点传播动力学和网络动力学之间的相互作用和反馈。考虑到病毒在网络中传播存在时延,文中使用异步元胞自动机和健康节点规避病毒传播的断边重连行为建立一种具有传播时延的自适应网络病毒传播模型。对所建模型的仿真结果表明,重连行为和传播时延的联合作用使节点状态演化不同步进行,病毒的传播速率变缓,爆发规模降低。这种基于异步元胞自动机建立的传播模型很好表达了自适应网络中的网络传播时延,病毒传播和网络结构演化的相互作用和反馈。

基于元胞自动机的网络舆论激励模型

为了研究网络舆论的传播过程及发展趋势,建立了一个基于元胞自动机的网络舆论激励模型,用于模拟网络舆论形成过程中个体发表言论数的变化以及个体观点的变化。在模型中,将网络空间的个体抽象为以情感描述的元胞,用情感倾向度和情感倾向度门限来确定元胞发表言论的状态,用情感激励来描述元胞的移动规则。同时,该模型考虑了个体数量增减和社会突发事件对网络舆论传播的影响,从而更能准确地模拟网络现实事件。

基于模糊元胞自动机的网络舆情传播模型研究

考虑到信息在传递过程中普遍存在模糊性的特点,结合经典元胞自动机理论和模糊推理算法,设计网络舆情传播的元胞自动机结构,定义环境适应度k和偏好度h 2个输入变量,建立网络舆情传播的模糊元胞自动机模型。对网络舆情传播中个体观点的演化过程进行Matlab仿真与分析,结果表明,在经过交流与讨论(对应于元胞进行足够多次数的迭代和演化)后,群体的观点和意见会出现归一的现象,归一不是归于处在2个极端的赞成或反对,而是向中间聚拢,最后形成一个折中的意见。该模型可以更好地描述网络舆情的实际传播过程。

采用元胞自动机的网络舆情传播模型研究

采用元胞自动机(CA)理论研究因特网舆情传播,设计了一个舆情传播元胞自动机模型结构,包括元胞状态取值、元胞空间和邻域。针对互联网元胞状态转换提出了考虑元胞坚定性的多数规则计算公式和元胞移动遍历算法。在讨论仿真结果时定义了倾向强度、倾向聚集度、元胞峰值和元胞倾向众值等四个参数,分别对不同坚定性和固定/移动元胞状态计算的迭代结果讨论其不同的演变过程、形态和意义,提出特别需要关注具有坚定性特点的元胞移动遍历的舆情传播过程,它们更加接近因特网网络舆情的真实传播过程。仿真结果说明了该方法和模型的有效性和合理性。

基于元胞自动机的自适应网络断边重连策略研究

为了有效控制自适应网络中病毒的传播,对自适应网络的重连策略进行了系统的研究。基于先前研究中网络断边后,随机地或根据欧几里德距离进行重连的策略,提出了基于最短路径和节点度的重连策略。首先根据元胞自动机理论建立自适应复杂网络的病毒传播模型。在此基础上,分别在WS小世界网络和BA无标度网络中对Random、Degree、SP、SP-Degree和Degree-SP策略进行比较分析。实验结果表明,SP-Degree策略能够有效破坏具有小世界特征网络的传输性和连通性,对其抑制病毒传播效果最好;而Degree-SP策略能够有效破坏无标度特征网络的传输性和连通性,对其抑制病毒传播效果最好。

一种自组织的二维元胞自动机网络模型及分析

提出了一种自组织的二维元胞自动机网络模型,并研究了网络中的临界特征和长相关特性。模型中,每个元胞包含一个路由器和随机数目的终端,并且能独立地根据探测到的网络拥塞状况调节其终端的数据包发送速率。仿真结果表明,在拥塞控制机制的作用下,网络能自组织地工作在临界状态,虽然节点间呈现出明显的异构特征,但节点数据包排队长度在时间和空间上仍都表现出较强的相关性。

基于自动机理论的网络攻防模型与安全性能分析

针对当前自动机模型对系统状态表达不完整,单一视角建模无法满足网络攻防行为刻画需求的问题,本文提出一种视角可变的变焦有限自动机(Zooming Finite Automata,ZFA)结构。ZFA使用完整的参量集合取值对状态进行标示,设置观测系数增强模型对于多角度分析系统行为过程的能力。结合ZFA结构给出了网络攻防模型和安全性能分析方法,分析揭示了传统安全手段的天然劣势以及移动目标防御技术的局限性。最后,讨论了网络空间拟态防御(Cyberspace Mimic Defense,CMD)技术中核心部件——异构执行体的实现结构,从理论上证明了构建"多参数"不确定性可获得超线性增益。

自动机械协调设计的搭接网络模型

在自动机械运动方案辅助设计软件的开发过程中 ,注意到运动循环图辅助协调设计不能很好地满足协调设计的要求 ,也不能为设计者提供相关的设计修改建议。为此 ,提出用统筹法的搭接网络技术辅助协调设计的思路。根据协调设计的特点和搭接网络的要求 ,建立起适合于协调设计的搭接网络模型。运用搭接网络技术不仅完成了运动循环图所能完成的工作 ,还为设计者提供了丰富的设计调整信息 ,适应了协调设计的模糊性、层次性和继承性要求。

基于移动元胞自动机的网络舆情传播模型

为了准确刻画网络舆情的变化规律,针对经典元胞自动机存在的不足,考虑网络舆情主体的可移动因素,提出一种基于移动元胞自动机的网络舆情传播模型。首先对经典元胞自动机的工作原理进行分析,提出移动元胞自动机模型,然后根据网络舆情的特点,制定网络舆情主体状态转换规则和移动规则,建立移动元胞自动机的网络舆情传播模型,最后采用Matlab 2011对网络舆情演化过程进行仿真分析。仿真结果表明,舆情主体移动概率对网络舆情传播速度和同质化率影响比较大,移动元胞自动机模型可以很好地描述网络舆情的实际传播过程。

任务网络到时间自动机的等价模型验证

针对实时调度理论模型缺乏形式化语义的问题,提出将结果行为的语义转换成系统模型的形式化方法。结合定时分析技术,基于已有的任务网络形式方法,证明任务网络模型与候选型体系结构(CTA)模型稳态的等效性,将任务网络模型映射到语义相同的CTA模型,并验证该映射的语义等效性。将该方法应用于实例中,结果表明,该方法能代替调度模型,高效地应用于实时调度系统。

基于学习自动机理论与稳定性控制的自适应移动无线Ad Hoc网络分簇策略

移动无线Ad Hoc网络(MANET)是一种自组织、自配置的多跳无线网络.它不依赖于预先存在的基础通信设施或中心管理方式.分簇策略已被证明是一种能够模仿固定通信设施并提高网络可扩展性的有效途径.它能够将网络划分成若干子网并且被广泛地用于网络管理、资源管理、层次路由设计、服务质量改善与网络安全检测.在移动无线Ad Hoc网络中,频繁的节点移动、不佳的节点分布会减少簇的生存时间、降低通信质量并增加通信开销,而这些问题势必会降低簇的稳定性.此外,如何在动态环境下有效地调整分簇结构也是我们需要重点考虑的问题.一种高效的分簇策略应该是自适应的并且能够根据当前的网络环境与节点状态预测自身的分簇行为变化.针对上述问题,该文提出了基于学习自动机理论与稳定性控制的自适应MANET分簇策略(LASCA).文中首先推导出簇的期望生存时间模型与簇的可靠性通信度量模型.在此基础上,该文设计了簇首的稳定性度量模型进行簇首选择.该模型能够保证所选择的簇首节点构成的簇具有较好的生存时间且节点分布产生较小的通信开销,同时具有较高的通信可靠性,即提高了分簇的稳定性.针对以往工作并未考虑如何在动态分簇重构过程中降低簇首选择开销的情况,该文随后利用学习自动机理论构建了分簇行为认知模型,给出了节点簇首选择行为与概率函数的映射关系,并通过感知网络环境反馈对概率函数进行更新,从而有效地调整动态环境下的分簇结构,减少了不必要的簇首选择计算开销.实验结果表明,该文提出的分簇策略在稳定性指标方面有很好的表现,有效地降低了簇首节点与成员节点的更新次数,并在一定程度上降低了通信开销与簇首选择的计算开销.其中,在最大移动速度为10m/s的Random waypoint移动模型中,WCA、FCA、TVCA的簇首节点累积更新次数与该文提出的算法相比平均增多了39.4%、18.0%、20.4%,WCA、FCA、TVCA的成员节点累积更新次数与该文提出的算法相比平均增多了44.7%、7.2%、36.5%.该文提出的算法为后续设计具有分层结构的路由协议提供了良好的拓扑稳态控制机制,同时为后续构建复杂动态网络的行为认知模型提供了一定的理论启示.

网络舆论形成的元胞自动机模型

针对网络舆论的形成,引入元胞自动机的方法,选取Von Neumann more邻域九邻居方案,按照少数服从多数的原则,构造出了人员静止及人员移动情况下的模型.通过两组数据分别进行模拟分析,验证模型能够适应实际的情况.

基于改进的元胞自动机的网络舆情传播模型

本文针对网络舆情传播,结合元胞自动机理论,提出了一种三维元胞自动机模型。该模型能够更加准确地模拟网络舆情的传播动态,有效地解决舆情传播过程中遇到的问题。实验结果表明新的模型和算法简便、高效,基于三维元胞自动机建立的传播模型清晰的表达了网络舆情传播的过程。

噪声环境下网络舆论形成的元胞自动机模型

针对网络舆论的形成,引入元胞自动机的方法,选取Von Neumann more邻域九邻居方案,按照少数服从多数的原则,考虑人员态度、人员移动以及噪声因素,构造出了元胞自动机的模型.通过数据进行模拟分析,验证模型能够适应实际的情况.

基于元胞自动机的传染病传播模型研究

从复杂适应系统的观点,通过建立元胞自动机模型的方法模拟疾病传播这个复杂的过程.并对SARS地传播过程成功地进行了模拟。同时以此为基础针对可能对传染病产生影响的几种因素作了具体地考察,如人员的移动、及时就医等,考察这些因素对控制传染病达到稳定的具体影响,并给出一些控制这类问题的建议。

基于神经网络的元胞自动机及模拟复杂土地利用系统

本文提出了基于神经网络的元胞自动机 (CellularAutomata), 并将其用来模拟复杂的土地利用系统及其演变。国际上已经有许多利用元胞自动机进行城市模拟的研究, 但这些模型往往局限于模拟从非城市用地到城市用地的转变。模拟多种土地利用的动态系统比一般模拟城市演化要复杂得多, 需要使用许多空间变量和参数, 而确定模型的参数值和模型结构有很大困难。本文通过神经网络、元胞自动机和GIS相结合来进行土地利用的动态模拟, 并利用多时相的遥感分类图像来训练神经网络, 能十分方便地确定模型参数和模型结构, 消除常规模拟方法所带来的弊端。

基于元胞自动机的电网隐性故障传播模型关键线路识别方法

有效辨识电网中关键线路对优化电网结构、减少电网连锁故障具有重大意义。为此,考虑电网线路隐性故障,建立了基于元胞自动机理论的电网隐性故障模型,并在此基础上提出了一种综合考虑线路两端负荷量、线路故障频率和线路邻居数量的电网关键线路辨识方法。以IEEE39节点系统为算例,识别了该节点系统的关键线路,并通过与别的方法对比验证了该模型的合理性及其电网关键线路辨识方法的有效性。该模型和方法能为电网连锁故障模型和脆弱性评估提供新的参考。

基于元胞自动机的网络舆论演化建模及仿真

基于元胞自动机理论,将元胞观点坚守力与观点影响系数引入元胞交互规则中,提出了新的舆论演化机制,构建了基于元胞自动机的舆论演化模型,并以微信平台为例,利用Matlab仿真分析了观点坚守力参数和不同元胞比例下观点影响系数对舆论演化的影响,探究了影响舆论演化的关键因素。研究结果表明:用户观点坚守力随着舆论演化的进行而逐渐下降,群体观点坚守力的大小对于舆论传播的最终结果影响不大,但对于演化过程却具有一定的干预效果;另外,舆论观点的初始比例直接关系舆论事件的态度倾向,观点影响系数可以作为不同观点初始比例下影响舆论最终演化结果的调控因子。

复杂网络上病毒传播的元胞自动机模拟

针对病毒在复杂网络拓扑结构中传播行为的多样性特点,运用元胞自动机模拟病毒传播过程,并采用"易染-感染-免疫"模型和"易染-感染-易染"模型构造元胞自动机模拟方法。实验结果表明,该自动机模型能较好地模拟复杂网络中病毒的传播过程。