一类基于随机行走机理的优化路由改进策略

王开; 周思源; 张毅锋; 裴文江; 刘茜

doi:10.7498/aps.60.118903

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摘要

在对随机行走过程的研究中发现:单个粒子通过某条特定路径的时间正比于该路径上所有节点度的连乘积.据此,文章提出基于随机行走机理的优化路由改进策略.该策略以节点度连乘积最小化为原则,通过调节可变参数,建立节点处理能力均匀分布的情况下最佳路由策略.通过分析比较不同路由策略条件下平均路由介数中心度,网络的临界负载量,平均路径长度以及平均搜索信息量等性能指标,研究结果表明,此改进路由策略在保证网络平均路径长度较少增加的前提下,使网络的传输能力获得最大幅度的提升.

关键词:

作者及机构信息

1.
东南大学信息科学与工程学院,南京 210096

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60672095,60972165)、国家高技术研究发展计划(批准号: 2007AA11Z210)、教育部博士点基金(批准号: 20100092120012, 20070286004)、江苏省高技术研究项目、江苏省自然科学基金(批准号: BK2010240)、国家十一五密码发展基金和国家火炬计划项目资助的课题.

参考文献

[1]	Watts D J, Strogatz S H 1998 Nature 393 440
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[14]	Hu M B, Wang W X, Jiang R 2007 Phys. Rev. E 75 036102
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[35]	Danila B, Yu Y 2006 Phys. Rev. E 74 046106
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[42]
[43]	Tao L, Pei W J, Wang S P 2009 Acta Phys. Sin. 58 5903[李涛、裴文江、王少平 2009 物理学报 58 5903]
[44]
[45]	Wang K, Zhang Y F, Zhou S Y, Pei W J, Li T, Wang S P, Optimal routing strategy based on random walk on complex networks, Physica A (accecpted)
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[47]	Sneppen K, Trusina A, Rosvall M, arXiv:cond-mat/040755v1 2004
[48]
[49]	Rosvall M, Trusina A, Minnhagen P, Sneppen K 2005 Phys. Rev. Lett. 94028701

施引文献

[1]	Watts D J, Strogatz S H 1998 Nature 393 440
[2]
[3]	Barabsi A L, Albert R 1999 Science 286 509
[4]	Song C, Havlin S, Makse H A 2006 Nature 433 392
[5]
[6]
[7]	Zhao L, Park K, Lai Y C 2004 Phys. Rev. E 70 035101
[8]	Zhao L, Lai Y C, Park K, Ye N 2005 Phys. Rev. E 71 026125
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[22]	Yin C Y, Wang B H, Wang W X, Yan G, Yang H J 2006 Eur. Phys. J. B 49 205
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[31]	Zhang H, Liu Z 2007 Phys. Lett. A 364 177
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[35]	Danila B, Yu Y 2006 Phys. Rev. E 74 046106
[36]	Ramasco J J, Lama M, Lopez E, Boettcher S arXiv:1006.0711v1
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[39]	Wang S P, Pei W J 2009 Physica A 388 514
[40]	Wang S P, Pei W J arXiv:1007.1809v1, 2010
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[43]	Tao L, Pei W J, Wang S P 2009 Acta Phys. Sin. 58 5903[李涛、裴文江、王少平 2009 物理学报 58 5903]
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[45]	Wang K, Zhang Y F, Zhou S Y, Pei W J, Li T, Wang S P, Optimal routing strategy based on random walk on complex networks, Physica A (accecpted)
[46]
[47]	Sneppen K, Trusina A, Rosvall M, arXiv:cond-mat/040755v1 2004
[48]
[49]	Rosvall M, Trusina A, Minnhagen P, Sneppen K 2005 Phys. Rev. Lett. 94028701

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一类基于随机行走机理的优化路由改进策略

1. 东南大学信息科学与工程学院,南京 210096

基金项目:

国家自然科学基金(批准号: 60672095,60972165)、国家高技术研究发展计划(批准号: 2007AA11Z210)、教育部博士点基金(批准号: 20100092120012, 20070286004)、江苏省高技术研究项目、江苏省自然科学基金(批准号: BK2010240)、国家十一五密码发展基金和国家火炬计划项目资助的课题.

收稿日期: 2010-09-02

修回日期: 2011-01-17

刊出日期: 2011-11-15

摘要: 在对随机行走过程的研究中发现:单个粒子通过某条特定路径的时间正比于该路径上所有节点度的连乘积.据此,文章提出基于随机行走机理的优化路由改进策略.该策略以节点度连乘积最小化为原则,通过调节可变参数,建立节点处理能力均匀分布的情况下最佳路由策略.通过分析比较不同路由策略条件下平均路由介数中心度,网络的临界负载量,平均路径长度以及平均搜索信息量等性能指标,研究结果表明,此改进路由策略在保证网络平均路径长度较少增加的前提下,使网络的传输能力获得最大幅度的提升.

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