《基於複雜網路的虛擬計算環境信任演化博弈研究》是依託中南大學，由鄧曉衡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於複雜網路的虛擬計算環境信任演化博弈研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄧曉衡
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對網際網路上大規模動態變化的虛擬計算環境中存在不可靠服務和欺詐行為，搭便車，資源濫用、浪費、利用率不高等嚴重信任問題，本項目利用群集智慧型技術對虛擬計算環境個體建模，設計其基本組成構件，確定相互之間的關係；採用複雜網路理論構建網路拓撲模型，研究虛擬計算環境中基於信任的演化博弈機制，研究基於自主學習的博弈機制性能最佳化方法；探索複雜網路參數的確定與取值對於網路拓撲的影響，探索基於信任的收益函式設計的原則；揭示網路拓撲特性與信任演化博弈之間的關係以及對系統中個體合作水平的影響，揭示基於複雜網路的大規模系統信任演化博弈的動力學規律，總結出虛擬計算環境信任最佳化的思路和策略。本項目通過研究個體建模、系統拓撲建模和系統信任演化博弈建模，可為設計新型大規模高可信的虛擬計算環境系統奠定基礎，為最佳化設計虛擬計算環境拓撲生成方法，為提高系統效率、可用性的信任最佳化手段和方法提供思路。
結題摘要
項目組針對網際網路上大規模動態變化的虛擬計算環境中存在不可靠服務和欺詐行為，“搭便車”，資源濫用、浪費、利用率不高等嚴重信任問題，根據申請書所確定的研究內容紮實推進研究工作，項目組成員分工又合作，進展順利，達到預期的研究目標，主要研究成果如下： 1.利用群集智慧型技術對虛擬計算環境個體建模，提出了可信保障的虛擬計算環境框架與模型；採用複雜網路理論構建虛擬計算環境的網路拓撲模型，設計實現了兼具小世界特徵和負載均衡能力的網路拓撲生成算法，配置系列不同參數，生成的網路拓撲既具有穩定的結構，同時也能較好地實現負載均衡、且節點間平均最短路徑長度較小；項目所提出的虛擬計算環境的個體結構、可信服務框架以及拓撲生成機制實現了高效、安全、自適應地組織網路資源，對於設計面向網際網路的虛擬計算系統具有重要的指導意義。 2.研究虛擬計算環境中基於信任的演化博弈機制，提出了帶有記憶的自主元素的基於自主學習的遺傳變異策略調解的演化博弈。引入帶記憶能力的個體模型，基於遺傳算法提出了異質小世界網路(Heterogeneous Newman-Watts,HNW)上的重複囚徒困境博弈，分析異質性對群體合作行為湧現的影響，發現不同的異質性參數區間對合作頻率有完全不同的影響，對於使得網路有非常高的異質性的參數區間，異質性稍微的減少卻能很大程度上增加群體採取合作策略的比例，而在剩餘的對應於比較均勻網路的參數區間，異質性的變化基本上不對合作頻率產生影響。 3.通過對面向網際網路的自治系統的無標度拓撲的理論和實驗分析，我們發現無標度網路特性影響歸一化度分布常數，並建立數學模型來描述Internet拓撲的冪率關係。通過該模型獲得了其分布特徵並計算了平均度、最小以及最大k個度數節點所占的比例、最高度數，發現平均度數隨著冪指數增加而增加。 4.分析了複雜網路參數，如聚集係數、相關性係數等對於網路拓撲的影響，提出了基於可信度的自主元素合作收益函式，為自主元素主動貢獻資源提供一種有效的激勵機制，仿真實驗表明該機制能夠將自主元素維持一個較高的合作水平，從而保障了iVCE服務請求能夠獲得較高的成功應答。揭示了網路拓撲特性與信任演化博弈之間的關係以及對系統合作水平的影響，揭示了基於複雜網路的大規模系統信任演化博弈的動力學規律。
