距离度量空间中的小世界信息网络可路由性模型研究

小世界现象广泛存在于大规模信息网络系统中。可路由性是小世界信息网络系统的重要功能特性。研究小世界信息网络可路由性模型具有重要的科学和实践意义，有助于分析大规模、可扩展信息网络系统的形成机制和运作规律，为构建未来可扩展的大规模信息网络系统提供基础理论分析模型和工具。本课题研究嵌入到特定距离度量空间中的小世界信息网络拓扑结构特征和距离空间特征，建立可路由性模型，研究距离空间、拓扑结构对可路由性和路由效率的影响；基于可路由性模型研究网络拓扑结构的不规则性对可路由性和路由效率的影响，设计基于距离度量空间性质的高效网络路由方法。在距离度量空间中研究小世界信息网络的可路由性更接近实际网络消息传递模式，也更有助于定性、定量地分析网络可路由性和路由效率，设计高效大规模信息网络的拓扑结构和路由算法。

小世界现象广泛存在于各种人工构建的大规模信息网络系统中，如Internet和WWW。可路由性是刻画小世界信息网络信息传递的一个重要功能特性。研究可路由性问题，有助于我们理解大规模信息网络构建、演化、运行和决定路由性质的关键特征。距离度量空间中的小世界网络嵌入模型，不规则网络拓扑结构在距离度量空间中的可路由性模型，以及嵌入距离度量空间中的小世界网络路由效率模型是课题主要研究的三个科学问题。.课题组研究提出了基于区间相交的距离度量空间嵌入模型，将点映射为d维欧式空间中的超立方体区间，将边映射为区间的相交，从而将异构不规则多维网络嵌入到度量空间中。维度和区间的引入是该模型的关键突破，使我们可以进一步对网络结构的内在隐含维度信息和节点内部属性进行建模。基于区间模型课题组研究了嵌入到d维欧式空间上后的小世界网络其网络直径和贪婪路由的效率随网络节点数变化、网络节点区间增加、以及空间维度变化的演化性质，有效地揭示了网络结构与路由效率间的演化关系。课题组在基础模型基础上进一步针对多个关联问题开展了研究工作，包括基于路由熵的网络结构分析模型，多网络融合问题，多网络节点度量方法研究，网络数据管理、以及基于概率图型的网络数据发现等研究工作。通过努力，课题组完成既定研究计划和目标，取得了系统性创新成果。.区间相交模型较以往模型具有更强的物理解释能力，可以在一个统一的生成模型下来量化解释多维异构网络的维度、网络节点内在属性演化、链接演化、路由性质演化之间的相互关系，为进一步细粒度、多维度、多网络量化分析复杂系统性质和演化提供了一个开放、灵活、统一的模型平台，具有重要的科学意义。.课题研究成果以论文形式发表，包括World Wide Web领域重要国际期刊Journal of World Wide Web，科学计量学领域重要国际期刊Journal of Scientometrics，以及系统科学领域重要国际期刊Future Generation Computer Systems，知识管理领域重要国际会议CIKM2012，以及自然语言处理领域重要国际会议ACL2013，以及语义知识网格国际会议。团队通过课题培养了优秀研究生人才，与国际相关研究团队建立了协作关系，研究成果为后续网络系统研究工作打下了坚实的模型和方法基础。