基于马尔科夫链的网络控制系统调度

网络控制系统数据包的丢失将导致控制系统性能下降与网络资源利用率降低。以马尔科夫链对网络控制系统的数据包丢失时延进行动态预测,并将它作为网络利用率的一个重要参数,利用反馈原理动态地调整网络控制系统控制任务周期,在线分配网络资源,实现调度与控制的集成,提高了网络资源的利用率与控制系统性能,仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于业务区分的IEEE802.15.4 MAC协议分析及改进

针对多种业务并存的动态网络,提出网络负荷概率判断的自适应业务区分动态退避算法——PJNL_ASDB算法。其通过概率机制判断当前网络状况,引入权值参数对优先级不同的业务采用自适应的动态退避方案,以实现不同优先级业务更合理的退避。二维离散时间的马尔科夫链模型数值分析与NS2仿真结果表明,PJNL_ASDB算法在网络状况不断变化的情况下不仅能够保证高优先级业务的传输性能要求,而且提高了低优先级业务的网络性能。     

非饱和态802.15.4网络MAC层数据传输可靠性研究

为提高802.15.4网络媒体接入控制(MAC)层数据传输可靠性,提出一种基于非饱和态的节点工作过程的Markov链模型,对节点状态的稳态概率进行推导计算。研究影响数据包在MAC层传送可靠性的两个因素,即节点访问信道不成功和最大重传次数限制,并推导出可靠性性能的分析式。分析参数minBE,NB,λ以及两个因素对可靠性的影响。实验结果表明,与没有休眠机制的节点工作模型相比,该模型能够有效地降低信道冲突,提高网络的可靠性。     

基于灰色马尔科夫链的小排量汽车销量预测研究

近两年来,我国小排量汽车的销量受到政策、价格等各种原因的影响呈现出波动的形势。为了较为准确的对小排量汽车销量进行预测,本文建立了相应的灰色马尔科夫链预测模型。首先通过灰色GM(1,1)模型获得两年来我国小排量汽车销量的基本走势,然后采用灰色马尔科夫链在GM(1,1)模型基础上进行修正,最后得到最终的预测模型。该模型有效整合了GM(1,1)模型处理光滑序列的有效性和灰色马尔科夫链处理随机序列的有效性。通过对2013年10月、11月、12月的销量数据进行测试,该模型具有较高的预测精度。     

基于马尔科夫链的主机异常检测方法研究

提出了基于马尔科夫链模型的主机异常检测方法,首先提取特权进程的行为特征,并在此基础上构造Markov模型。由Markov模型产生的状态序列计算状态概率,根据状态序列概率来评价进程行为的异常情况。利用Markov模型的构造充分提取特权进程的局部行为特征的相互关系。实验表明该模型算法简单、实时性强、检测率高、误报率低、适合用于在线检测。     

基于半马尔科夫链的无线网络能耗模型的研究

在分析无线传感网络能量消耗特征的基础上,根据无线通信环境和节点的状态转换关系,建立了基于半马尔科夫链的无线传感网络的能耗模型,并通过仿真实验验证得出传感节点实际能耗剩余值与所建模型能耗预估值基本相同,从而说明所建立的能耗模型准确有效,为改变传感节点工作状态、延长传感网络使用寿命提供了可靠的节点能量数据.     

基于扩展马尔科夫链的攻击图模型

在网络风险评估中,攻击图模型用于表达网络存在的脆弱点以及脆弱点之间的关联关系,传统方法通过主观经验确定攻击图中状态转移的权重,给状态转移概率的确定带来较大不准确性。为提高其准确性,通过将脆弱点的攻击难度作为状态转移概率的确定标准,构建基于马尔科夫链的攻击图模型。搭建实验环境,将该模型应用到实际环境中,得到了准确的状态转移概率。该模型摒弃了传统概率确定方法中的主观性,有效提高了概率确定的准确性。     

基于马尔科夫链的民族地区毒品犯罪预测研究

毒品的非法生产、需求以及贩运呈现出一种巨大规模的上升趋势,特别是边疆少数民族地区的毒品犯罪问题更加引人关注。针对此问题,大多是从社会学的角度进行研究,提出了采用马尔科夫链的方法,对边疆少数民族地区收集的犯罪数据进行统计分析、建模。实验结果表明,预测毒品犯罪案件数与实际发生的毒品犯罪案件数相比,达到了96．52％的预测准确率。结论是,通过马尔科夫链来进行民族地区的毒品犯罪预测研究,可获得更加合理、准确的预测结果,具有更高的有效性和实用性。     

基于数据包优先级的DCF及其性能分析

针对实时业务中的不同QoS需要,考虑数据包优先级,在经典分布式协调机制（DCF）和各种改进DCF的基础上,提出一种基于数据包优先级的DCF（PMDCF）。采用马尔科夫链方法,对基于PMDCF建立的数学模型进行性能分析,得到系统饱和吞吐量S的解析式。数值例子和仿真实验结果证明,与已有DCF相比,PMDCF有效提高了系统性能。     

基于马尔可夫链的IEEE802.15.4网络防丢包信道访问机制研究

为了降低802.15.4MAC层数据帧丢包率,在分析丢包率的原因基础上,提出了一种基于Markov链的信道竞争机制模型。通过对网络发送、退避和信道检测状态的稳态概率进行数学推导,研究了信道碰撞和数据帧的丢包率分析式;最后研究了参数数据包到达速率、节点数量、误码率、后退指数、后退等待次数对碰撞概率和丢包率的影响。实验结果表明,与节点无休眠态的802.15.4网络相比,节点丢包率平均降低了23.7%,模型较好地描述了提出的MAC层信道访问机制,合理的网络参数设置能够优化数据帧丢包率,研究结果对无线传感网的应用提供可靠传输优化参考。     

Generic Markov model of the contention access period of IEEE 802.15.4 MAC layer

The IEEE-802.15.4 standard is poised to become the global standard for low data rate, low energy consumption Wireless Sensor Networks. By assigning the same sets of contention access parameters for all data frames and nodes, the Contention Access Period (CAP) of the slotted IEEE-802.15.4 currently provides an even channel access functionality and no service differentiation. However, some applications may require service differentiation and traffic prioritization support to accommodate high-priority traffic (e.g., alarms). In order to simulate a scenario in which different sets of access parameters for different node classes can be configured, this paper develops a Markov-chain-based model of the CAP of the IEEE-802.15.4-MAC. Our Markov model can be used to evaluate the impact of mixing node classes in important factors like the throughput, energy consumption, probability of delivery and the packet latency. The model has been used to provide traffic differentiation in a high saturation scenario in which a set of nodes can be configured to increase 76% the probability of sending a packet and reduce 58% latency, with a 69% energy penalty, in comparison with a standard scenario. The accuracy of the Markov model is validated by extensive ns-2 simulations.     

基于IPv6拒绝服务攻击和改进确定包算法研究

对IPv6下拒绝服务攻击进行了研究,并根据IPv6协议的特点,提出一种基于IPv6的MAC认证改进确定包标记(ADPM-v6)算法。ADPM-v6利用IPv6新特性,即逐跳选项和改进的MAC认证方法,有效解决了受控路由器修改标记的问题,能直接快速地追踪攻击源。同时分析验证了IPv6真实攻击环境的数据包大小分布,使得算法有效且更具有较强的实用性。理论分析和仿真实验结果表明,该算法在IPv6下大大缩短了重构时间,减少了重构计算量和误报率。     

基于状态响应的分组预约多址接入协议研究

为了克服经典PRMA-HS协议中的双稳态问题和分组发送允许概率的静态性缺点,提出了一种基于状态响应的改进型分组预约多址接入协议.该协议能够利用卫星基站反馈信息,根据系统状态实时调整分组发送允许概率,使系统始终处在最佳状态.利用计算机对理想信道和随机误差信道条件下的协议性能进行了仿真,实验结果表明,采用状态响应机制能够克服经典PRMA-HS协议的双稳态问题,提高了协议的稳定性,增加了系统容量,降低了分组丢弃率.     

基于Web Service的企业数据集成的研究

由于目前企业普遍存在的信息孤岛林立和数据断层的局面,企业内部以及企业之间的集成日益重要。从企业对信息及时需求的角度出发,在简要分析了Web服务和XML技术基础上,对企业应用集成中的数据集成进行了探讨,对异构数据在企业间的转换和传输做了一些研究,并提出了基于Web服务和XML技术的企业信息交换实现的方式,建立了一个统一高效的企业数据平台。     

Remarks on the existence of solutions to the average cost optimality equation in Markov decision processes

Necessary conditions are given for the existence of a bounded solution to the optimality equation arising in Markov decision processes, under a long-run, expected average cost criterion. The relationships of some of our results to known sufficient conditions are also shown.     

A counterexample on the optimality equation in Markov decision chains with the average cost criterion

We consider Markov decision processes with denumerable state space and finite control sets; the performance index of a control policy is a long-run expected average cost criterion and the cost function is bounded below. For these models, the existence of average optimal stationary policies was recently established in [11] under very general assumptions. Such a result was obtained via an optimality inequality. Here, we use a simple example to prove that the conditions in [11] do not imply the existence of a solution to the average cost optimality equation.     

优选时间序列数据模型的人工智能算法

为了解决大量文献对时间序列数据的建模、仿真及预测的研究存在不做模型选择,直接应用某种模型进行分析的局限,针对经常应用于时间序列分析的3种人工智能模型:隐马尔可夫模型、人工神经网络模型和自回归移动平均模型进行基于仿真比对方法的模型选择研究。简述3种模型的基本原理,对各类模型进行数值仿真,考察各类模型生成时间序列的特征,以该特征为依据,提出模型选择的理论与算法,应用本文的模型选择理论和算法,进行实证分析。实验结果表明,各类模型生成的时间序列数据有不同的数理特征,其提供了模型选择的依据,同时,该选择理论是实用的,应用该理论选择的模型有较好的拟合和预测效果,为时间序列类型的数据挖掘提供了依据。     

基于ARIMA和QoS的云服务选择算法研究

为了进一步分析QoS历史数据的动态变化,对现有的基于QoS历史数据的云服务选择算法进行了改进。将原算法中每一时间段的评价指标权重由QoS历史数据平均值获得,修改为由该时间段对应的QoS历史数据获得,更能发挥历史数据的动态性。使用时间序列预测ARIMA模型对原QoS历史数据进行预测,把预测结果并入原数据集形成新的数据集,在新数据集上进行服务选择。设计了三个模型递进地进行实验分析,通过对比实验结果验证了改进算法的性能效果。     

基于dpdk的高效数据包捕获技术分析与应用

对Intel dpdk数据包捕获技术进行了深入研究,对其优缺点进行了详细的分析。在此基础上,利用dpdk设计并实现了一套基于Linux的数据包捕获系统,成功地将其应用于千兆网络安全防护系统中。使用BPS软件对基于dpdk的网络安全防护系统与基于pf_ring的网络安全防护系统进行仿真分析,结果表明dpdk对整体系统性能的提高成效显著,取得了良好的效果,验证了该方法的可行性。