移动机会网络中的不良信息传播动力学模型与控制策略研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyxdaisy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
移动机会网络(Mobile Opportunistic Networks)是一种不需要维持网络拓扑结构的连通性,稳定性和可靠性,利用网络设备移动产生的相遇机会实现通信的无线自组织网络。随着个人移动设备的发展和移动通信技术的进步,移动机会网络的应用范围也逐步扩大。例如,移动机会网络能够用于解决基站覆盖区域外通信或者覆盖区域间负载均衡的问题。然而,由于不稳定的网络拓扑结构,移动的节点,有限的能量,通信干扰导致的不确定的传输距离等因素,移动机会网络提供了不良信息传播的温床。因此如何构建有效的防护机制来遏制不良信息的传播便成为一个关键的问题。为研究移动机会网络中不良信息的传播动力学行为并建立有效的安全防护机制,论文基于常微分方程模型,偏微分方程模型,元胞自动机,庞氏极大值原理,围绕不良信息传播动力学建模,不良信息传播安全策略,安全策略效果与成本的平衡问题,对不良信息在移动机会网络中的传播动力学行为与安全策略展开了系统深入的研究,论文的研究工作主要包括以下几个方面:(1)为了研究恶意软件在移动机会网络中的传播动力学行为,本文首先构造了节点的移动模型,真实地刻画了恶意软件在移动环境下的传播状态。其次,结合传染病模型以及微分方程模型,本文对恶意软件在移动机会网络中传播的时空动力学行为进行了建模。通过对微分方程模型解的稳定性分析得到决定不良信息持续传播与否的阈值,基于该阈值构建了能够平衡控制效果与控制成本的安全措施,使得在一定时刻被不良信息感染的节点数量最少且安全策略成本最小的目标函数。最后利用庞德里亚金极大值原理,得到了免疫策略与治愈策略的最优实施策略。(2)针对机会社交网络中谣言传播对社会稳定与人们日常生活的严重威胁,本文对机会社交网络中谣言的传播进行动力学建模并建立有效的反击策略开展了研究。针对该问题,论文的研究工作集中于两个方面:如何描述社交网络的异质性对谣言传播的影响;若兼顾反击策略成本和谣言传播规模,如何构建最优化的反击策略。针对上述问题,本文提出基于异构网络的传染病模型,该模型刻画网络的异质性以及不同的反击策略对谣言传播的影响。通过分析所提出的常微分方程系统平衡解的存在性和稳定性,得到了决定谣言持续传播或消亡的阈值,而且考虑实施两种主要反击策略的成本,即阻塞谣言于有影响力的传播者和通过传播真相来澄清谣言。基于Pontryagin极大值原理,得到优化的反击策略,确保在反击策略终止时,谣言消亡并且反击策略的成本最小。(3)考虑到针对移动机会网络中对于病毒实施脉冲免疫的现实可行性,基于节点的移动特征,将节点的通信半径,节点的脉冲免疫率和移动速度等各种因素进行统一建模。在脉冲微分方程基础上构造移动机会网络的病毒传播免疫模型;阐述了移动机会网络在脉冲免疫下病毒的传播和扩散动力学和病毒是否消除的传染临界特征;研究了模型周期解的存在性和稳定性以及系统平衡解的持续存在性;讨论了节点的通信半径、移动速度、脉冲周期和免疫率的病毒传播阈值问题,理论分析及实验表明论文提出的策略对预防和控制移动机会网络中病毒传播具有较好的参考和实用价值。(4)为了实时控制不良信息或恶意数据包在自适应网络中的扩散,本文深入研究其断边重连策略。先前大多数关于自适应网络断边重连的研究以随机重连策略为主,基于先前研究中网络断开后随机重新连接或根据欧氏距离重新建立的策略,我们从节点度和节点距离两个影响网络传播的主要因素,提出了一种基于最短路径和节点度的断边重连策略。首先根据元胞自动机理论建立了自适应复杂网络的病毒传播模型。在此基础上,分别WS小世界网络和BA无标度网络中对Random策略、Degree策略、SP策略、SP-Degree策略和Degree-SP策略进行了比较和分析。通过实验来说明,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,对其抑制病毒的传播效果最佳,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,对其抑制病毒的传播效果最佳。本研究在国家自然科学基金“移动无线传感网中恶意代码传播的时空动力学理论和方法研究”(编号:61173094)支持下,针对移动机会网络中不良信息的传播动力学行为与安全策略展开了研究,提出了不同情形下描述不良信息传播动力学的模型,提出了多种遏制不良信息传播的策略,为移动机会网络中信息的传播及其实施安全策略的深入研究提供了理论参考和一定的技术支撑,研究所获得的成果,具有一定的现实意义和广阔的应用前景。
其他文献
传统聚氨酯(PU)在合成过程中需要使用异氰酸酯,异氰酸酯的生产、使用以及在最终产品中的残留都不可避免的对环境、对人体产生危害;为应对以上问题,非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)在近几十年得到科学家的广泛研究,其中又以环状碳酸酯与胺制备的聚羟基聚氨酯(PHU)最受人们关注。但环碳酸酯以往的合成方法或依赖高压,或缺乏合适催化体系,或不够环保,因而难以大批量制备。同时合成PHU的反应一般在溶剂中进行,反应时间
硝酸盐作为氮的最高氧化形式,稳定的存在于地下水及地表水中,成为世界范围内氮污染普遍存在的化学形态。氨是最常见的工业基本化学品之一,它不仅在农业、纺织工业、塑料和制药工业中发挥着重要作用,而且其高能量密度(4.3 kWh/kg)和清洁排放显示出作为下一代能源载体的前景。从环境保护和能源载体的角度,将水中的硝酸盐转化为氨有巨大的吸引力。电化学还原硝酸盐至氨成为近年来备受关注的一种硝氮转化氨氮的技术。本
银屑病是一种全球性男女常见的自身免疫缺陷慢性炎症皮肤疾病,而白细胞介素-17A(IL-17A)和白细胞介素-17F(IL-17F)在银屑病等炎症疾病中扮演重要角色。因此,针对人IL-17A和IL-17F的靶向细胞因子治疗已成为治疗银屑病的重要策略之一。本研究旨在构建出IL-17A/IL-17F双人源化小鼠(hIL-17A/hIL-17F),并且对其人源化小鼠相关表型进行验证。通过查阅相关文献与资料
目的评价针灸治疗带状疱疹后遗神经痛的临床效果及安全性。方法收集2018年8月至2020年7月来我院就诊治疗的带状疱疹后遗神经痛患者的病例资料展开研究,从中抽选出86例,按照随机数表法将其分成两组,对照组接受中医中药治疗,观察组在对照组治疗基础上联合中医针灸治疗,每组各43例,对比两组患者的临床疗效、疼痛评分、睡眠评分以及生活质量。结果观察组患者治疗后的临床总有效率显著高于对照组,统计结果P<0.0
学位
目的构建减重代谢术后患者的饮食与营养康复方案,为临床护理工作提供参考依据。方法检索国内外文献,拟订减重代谢术后患者饮食与营养康复方案初稿。2021年7月—9月,运用德尔菲法对15名专家进行2轮函询,征询专家意见,形成减重代谢术后饮食与营养管理方案终稿。结果 2轮专家函询有效问卷回收率均为100%,专家权威系数为0.854。肯德尔和谐系数分别为0.227和0.578(P<0.01),最终形成的减重代
智能产品以及电动汽车产业的迅速发展使得人们对二次电池的需求量大幅度增加。目前为止,锂离子电池仍在二次电池中占有主导地位,但锂资源供应不足和生产成本的增加无法满足人们日益增加的能源需求。钠离子电池凭借丰富的钠资源,低廉的价格且具有与锂离子电池相似的结构这些优点,被人们看作最有希望替代锂离子电池的大规模储能产品。在钠离子电池的组成中,正极材料对电池性能起着决定性作用。层状氧化物正极由于制备方法简单,高
网络表示学习的研究目标是采用有监督或者无监督的学习方式从一个原始的网络输入中学习得到新的特征表示的转换方式,使得新的特征可以适应各种机器学习任务,从而把人从繁重的特征工程中解放出来。网络表示学习可形象地的比喻为网络编码任务,即为网络中每个节点赋予一个唯一的表示向量,使得特征相似的节点在网络表示向量空间中具有更近的空间距离。鉴于以上的研究目标和基于现有的网络表示学习算法,本文首先研究更为有效的网络联
学位
学位