複雜網路上數據傳輸博弈的合作性最佳化與控制研究

《複雜網路上數據傳輸博弈的合作性最佳化與控制研究》是依託浙江師範大學，由唐長兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：複雜網路上數據傳輸博弈的合作性最佳化與控制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：唐長兵
• 依託單位：浙江師範大學

項目摘要

如何激勵自私節點在數據傳輸過程中的合作，改善網路的整體性能，成為當前複雜網路上數據傳輸合作研究的一個關鍵問題。然而，複雜網路結構所特有的動態性以及複雜性，給如何最佳化與控制數據傳輸帶來諸多挑戰。本項目擬對複雜網路上數據傳輸博弈的最佳化與控制進行研究。具體內容包括：(1)提出一個單向的數據傳輸博弈模型，分析當前數據傳輸模型和博弈論之間的對應關係，並將數據傳輸模型從單向傳輸擴展到複雜網路上；(2)設計合理有效的間接互惠機制, 並研究間接互惠信譽機制對網路中個體行為決策的影響；(3)分析複雜網路上數據傳輸的最優策略，驗證最優策略的魯棒性，通過數值仿真驗證間接互惠機制有效性，並以最優策略理論來控制複雜網路上數據的有效傳輸。本項目的開展將為數據傳輸過程自私節點的合作研究提供一種新的思路和方法，對解決複雜網路上最佳化與控制問題具有重要的理論意義和套用價值。

結題摘要

隨著面向網際網路的複雜套用對大規模計算和海量數據處理的需求，複雜網路上數據傳輸過程中相互合作方面的研究越來越受到廣大研究者們的高度重視。由於節點通信的距離有限，網路功能的實現往往需要網路中各個節點的相互合作。因此，如何激勵複雜網路上自私節點在數據傳輸過程中的合作，改善網路的整體性能並維持網路系統的可持續發展，成為複雜網路上數據傳輸合作研究的一個關鍵問題。本項目採用博弈論和信譽系統激勵機制相結合的方法來研究複雜網路上數據傳輸的合作性最佳化問題，通過構建合理的激勵機制，設計有效的信譽機制，來最佳化網路的整體性能並維持網路系統的可持續發展，以達到控制網路的目的。本項目的實施，能在一定程度上深化複雜網路上關於合作演化的理論成果，具有重要的理論價值；而將複雜網路理論聯繫到實際的網路這一契合點，並運用博弈論方法來最佳化網路傳輸性能，也具有重要的現實意義。截至目前，課題組已經發表的期刊論文共9篇，其中2篇發表在SCI一區top期刊，2篇發表SCI 2區期刊，1篇發表在權威期刊上，如《IEEE transactions on cybennetics》、《SCIENCE CHINA Information Sciences》、《IEEE transactions on information forensics and security》等。另外，項目負責人作為主要成員參與國家自然科學基金重點項目1項，面上項目3項。除原計畫發展適用於研究無線網路合作通信的最佳化方法外，還將博弈最佳化這種方法，推廣到網路上的眾包行為研究以及區塊鏈分散式共識算法研究等方面，這為以後的研究工作打下了基礎。