一种基于节点社团重要度的局部动态路径选择机制方法技术

一种基于节点社团重要度的局部动态路径选择机制方法，提出了一种复杂网络的局部动态路径选择机制。随着复杂网络在众多领域的广泛应用，如何提高网络的传输效率成为了其进一步应用的关键问题。本发明专利技术整合局部静态信息（节点社团重要度）和动力学信息（节点的排队长度），提出了一种局部动态路径选择机制，首先应用复杂网络社团探测算法，将网络划分为不同社团（局部），然后计算每个节点的节点社团重要度，最后，根据节点的节点社团重要度和排队长度这两者的大小确定从源节点出发选择邻接节点的概率。

A local dynamic path selection mechanism based on node community importance

A local dynamic path selection mechanism based on the importance of node membership is proposed, and a local dynamic route selection mechanism for complex networks is proposed. With the wide application of complex networks in many fields, how to improve the transmission efficiency of network becomes the key problem of its further application. The invention integrates the local static information (community node importance) and dynamic information (queue length node), this paper proposes a local dynamic path selection mechanism, the first application of complex network community detection algorithm, divides the network into different communities (local), and then calculate each node in the community an important node, finally, probability select the adjacent node from the source node of the node is determined according to the community an important node of the two size and queue length.

【技术实现步骤摘要】
一种基于节点社团重要度的局部动态路径选择机制方法
本专利技术属于计算机软件计算方法的

技术介绍
Barabási和Albert的无标度网络模型和Watts和Strogatz的小世界网络模型揭示了网络结构的本质规律，在过去的10多年，推动了复杂网络研究的迅速发展。进一步的研究发现，多数现实网络是不均匀的，由许多子网络组成。子网络内节点之间的连接比较紧密，而子网之间节点的连接比较稀疏，这一现象在人工网络和自然网络中都比较常见，称之为网络中的社团结构(communitystructure)。社团结构成为了继小世界和无标度特性之后复杂网络中最普遍和最重要的拓扑结构属性之一。随着复杂网络理论的不断成熟，研究者对很多复杂的互连系统，包括社会网络、Internet和WorldWideWeb(WWW)等各种网络，都从复杂网络的视角去研究其统计特征和实际应用。现代社会处在一个大数据、大流量的时代，高度依赖于这些网络系统的正常高效运行。然而，在处于拥塞的情况下，这些网络的传输效率会大大降低并可能造成网络系统的瘫痪，极大地影响人们的工作与生活。如何提高这些网络的传输效率从而避免拥塞，具有很重要的现实意义。目前在提高网络传输效率方面大多数都集中于寻找新的路径选择机制，而全部最优路径选择策略是一个NP难题，包括静态的全局和局部策略以及一系列的动态机制。本专利技术整合局部静态信息(节点社团重要度)和动力学信息(节点的排队长度)，提出了一种局部动态路径选择机制，首先应用复杂网络社团探测算法，将网络划分为不同社团(局部)，然后计算每个节点的节点社团重要度，最后，根据节点的节点社团重要度和排队长度这两者的大小确定从源节点出发选择邻接节点的概率。
技术实现思路
本专利技术基于整合局部静态信息(节点社团重要度)和动力学信息(节点的排队长度)，提出了一种新的局部动态路径选择机制。下面分别从社团、节点社团重要度、路径选择概率的定义等方面来说明本专利技术提出的机制方法。本专利技术的技术方案为：一、社团：在同一社团内部，节点之间连接相对紧密，而在社团之间的节点之间的连接相对稀疏，以网络中模块度最小为原则划分将网络划分为不同社团，其中Nc表示网络中社团的数目，M表示网络中连接的总数，mc表示社团c内节点之间的连接数，dc表示社团c内所有节点度数之和。二、节点社团重要度：基于网络邻接矩阵中表示社团的特征值，以此来量化网络节点社团重要度，如公式(1)其中vi表示第i个特征向量，vik表示特征向量vi中的第k个元素。为使测量参数的和为1，对于n个节点，c个社团的网络，有定义Ik＝Pk/c,满足三、路径选择概率的定义：数据包从节点x传递到节点i的概率px→i为公式(2)。其中，Ii表示节点i的节点社团重要度，ni表示节点i处的排队长度，j遍历了节点x的所有邻居节点，β≤0表示可调变量。附图说明图1为基于节点的节点社团重要度和排队长度确定局部动态路径的流程。具体的实施方式本专利技术的实施流程示意图如图1所示。Step1：在网络中应用复杂网络社团探测算法，将大型复杂网络划分为不同的社团；Step2：计算每个节点的节点社团重要度，计算方法如下：基于网络邻接矩阵中表示社团的特征值，以此来量化网络节点社团重要度，如公式(1)其中vi表示第i个特征向量，vik表示特征向量vi中的第k个元素。为使测量参数的和为1，对于n个节点，c个社团的网络，有定义Ik＝Pk/c,满足Step3：根据节点的节点社团重要度和排队长度这两者的大小确定从源节点出发选择邻接节点的概率，计算方法如下：数据包从节点x传递到节点i的概率px→i为公式(2)。其中，Ii表示节点i的节点社团重要度，ni表示节点i处的排队长度，j遍历了节点x的所有邻居节点，β≤0表示可调变量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于节点社团重要度的局部动态路径选择机制方法，其特征是技术方案为：一、社团：在同一社团内部，节点之间连接相对紧密，而在社团之间的节点之间的连接相对稀疏，以网络中模块度

【技术特征摘要】
1.一种基于节点社团重要度的局部动态路径选择机制方法，其特征是技术方案为：一、社团：在同一社团内部，节点之间连接相对紧密，而在社团之间的节点之间的连接相对稀疏，以网络中模块度最小为原则划分将网络划分为不同社团，其中Nc表示网络中社团的数目，M表示网络中连接的总数，mc表示社团c内节点之间的连接数，dc表示社团c内所有节点度数之和；二、节点社团重要度：基于网络邻接矩阵中表示社团的特征值，以此来量化网络节点社团重要度，如公式(1)其中vi表示第i个特征向量，vik表示特征向量vi中的第k个元素。为使测量参数的和为1，对于n个节点，c个社团的网络，有定义Ik＝Pk/c,满足三、路径选择概率的定义：数据包从节点x传递到节点i的概率px→i为公式(2)。其中，Ii表示节点i的节点社团重要度，ni表示节点i处的排队长度，j遍历了节点x的所有邻...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡君，曾振科，罗建桢，雷方元，
申请(专利权)人：广东技术师范学院，
类型：发明
国别省市：广东,44