复杂网络搜索和路由策略研究及可视化实现

1144766066 · 发表于 2022-4-23 10:16:49

题目：

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雅宝题库解析：
复杂网络具有距离小世界、聚类系数高和幂律分布等特性。在这样的网络上，节点间如何高效传递信息是一个重要的题目。解决该题目相关的复杂网络搜索和路由策略是一对关系密切的研究领域。前者的目的是得到一条从源节点到目的节点间的路径，高优先级的数据包可沿着这条已得到的路径进行路径可靠且服务质量可控的传输；而路由策略则调控低优先级数据包的传输，使得网络尽量免于拥塞状态。已有的搜索和路由策略取得一定的进展，但仍有改进的余地。本文在研究复杂网络特性和已有策略原理的基础上，提出了指引搜索策略和贪心路由策略。由于复杂网络规模很大，而且往往具有动态变化性，因此想要获得网络的全局或大部分信息很困难。本文提出的两个策略都是基于网络局部信息而设计。指引搜索策略包括部分指引链路选取算法和迭代搜索算法，通过基于网络节点度大小等信息生成的指引信息，将迭代搜索请求原本需要较长步数才能覆盖到的节点，以指引的形式提前被迭代搜索请求获得。贪心路由策略则基于经典的最大度搜索策略和贪心策略思想，在数据包面临路由选择时，通过计算贪心值为数据包选取下一跳，在降低网络拥塞程度的同时，尽量使数据包能更快的到达目的节点。为了展示和验证本文提出的搜索和路由策略，本文设计了一个可视化展示工具，通过可视化展示工具形象给出策略运行得到的结果。同时，本文还设计了进行策略多次仿真实验的工具，通过仿真实验对策略效果进行测试，并对结果进行初步分析。实验结果表明：指引搜索策略在多消耗少部分网络性能的情况下，大幅度改善了搜索得到的路径结果；而贪心搜索策略在降低数据包平均传输延迟方面，取得了较好的效果。

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