機會社交網路中節點可信協作產生機理及演化機制研究

《機會社交網路中節點可信協作產生機理及演化機制研究》是依託哈爾濱工業大學,由王岢擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:機會社交網路中節點可信協作產生機理及演化機制研究
  • 依託單位:哈爾濱工業大學
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:王岢
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

機會社交網路中節點的可信協作產生機理及演化機制是一個亟待解決的重要研究問題。網路訊息是通過相遇節點“存儲-攜帶-轉發”的協作模式傳遞。在此過程中,存在自私、惡意節點的干擾和破壞。節點間維持可信的協作狀態是達成可靠訊息傳遞的本質。因此,通過節點間的反覆博弈,以“優勝劣汰”進化方法淘汰惡意策略和自私行為,構建演化博弈模型,是促進網路趨向整體穩定的可信協作狀態形成的有效方法。主要研究內容包括基於指數平滑馬爾科夫鏈的信任評估模型;信譽激勵模型(信譽的支付函式、信譽優選的學習目標初篩方法);多種群非對稱演化博弈模型,演化算法和螢火蟲最佳化算法及演化動力學問題。目的是為了探尋機會社交網路種群間及種群中協作行為產生的內在原因,分析從個體到群體普遍協作行為湧現機理,理解該群體複雜的動態非合作與合作的均衡演化的過程,分析可信互動行為發生和維持的必要條件,為機會社交網路中節點可信協作機制提供理論依據。

結題摘要

項目背景:機會社交網路中節點的可信協作產生機理及演化機制是一個亟待解決的重要研究問題。網路訊息是通過相遇節點“存儲-攜帶-轉發”的協作模式傳遞。在此過程中,存在自私、惡意節點的干擾和破壞。節點間維持可信的協作狀態是達成可靠訊息傳遞的本質。因此,通過節點間的反覆博弈,以“優勝劣汰”進化方法淘汰惡意策略和自私行為,構建演化博弈模型,是促進網路趨向整體穩定的可信協作狀態形成的有效方法。主要研究內容:包括基於指數平滑馬爾科夫鏈的信任評估模型;信譽激勵模型(信譽的支付函式、信譽優選的學習目標初篩方法);多種群非對稱演化博弈模型,演化算法及演化動力學問題。重要結果:1、提出一種能夠多維度融合的信譽評估方法; 2、針對機會網路節點協作激勵和演化問題,構建了一個協作演化博弈模型; 3、設計了一種針對自私節點和惡意節點的獎懲策略; 4、 搭建了一個綜合仿真平台,驗證了所提模型和算法的有效性。關鍵數據:1、實驗結果表明,隨著異常節點的增加,Epidemic路由的平均相對時延異常節點比例在40%之前相對穩定,之後迅速上升。加入了博弈激勵機制之後(T-Epidemic),當異常節點比例較小時,平均相對時延隨著異常節點比例上升而小幅度上升,但是很快就趨於穩定了。也就是說加入演化博弈模型後,異常節點對網路的破壞得到了抑制。2、仿真結果顯示當異常節點數量15%左右時,FirstContact路由網路訊息交付成功率就下降到0.1以下。添加博弈激勵機制後(T-FirstContact),網路成功抵禦了異常節點的影響,訊息交付成功率基本穩定在0.34左右,跟沒有異常節點的機會網路性能相當。當網路中全部都是異常節點時,由於網路中沒有了採用協作策略的節點,所以演化博弈模型失去了作用。3、Spray and Wait算法隨著異常節點數量的增加,訊息交付成功率並沒有急劇下降,而是逐漸退化成了DirectDelivery路由。加入博弈激勵機制後(T-SprayAndWait),該路由算法的交付成功率表現非常優秀,基本穩定在0.86左右。這說明信譽激勵機制在Spray and Wait路由算法中同樣有效地抵禦了異常節點的影響。科學意義:可用於探尋機會社交網路種群間及種群中協作行為產生的內在原因,為機會社交網路中節點可信協作機制提供理論依據。

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