基于语义和合作的数据分发网络传播机制研究

数据分发服务在通信、工业、军事和科学数据服务等许多领域获得了迅速的发展。基于网络的数据分发系统由于本身固有的复杂性、动态不确定性，以及借助传统网络构建重叠网进行数据通信存在诸多技术上制约因素，难以保证网络负载的均衡性、系统的扩展性、通信效率、数据传输的可靠性和安全性要求。本项研究拟以Pub/Sub系统作为研究对象，引入复杂动态网络传播思想及数据场、数据空间的概念，深入研究其演化机制及其传播行为，摸索适合于大规模、松散、分布式数据分发体系。结合语义和知识推理的数据模型以及合作的通信组织关系，通过理论分析和模拟仿真实验，研究适合于Pub/Sub系统的数据分发机制、基于语义和合作的数据发现理论及方法，实现具有自主性代理及其代理网络的原型系统。通过本项目的研究，期望能进一步提高数据事件在网络中的传播效率以及数据事件在路由时的计算效率，从而进一步将Pub/Sub系统推向大规模、泛在应用。

本项研究以Pub/Sub系统作为研究对象，引入复杂动态网络传播思想及数据场、数据空间的概念，深入研究其演化机制及其传播行为，摸索适合于大规模、松散、分布式数据分发体系。结合语义和知识推理的数据模型以及合作的通信组织关系，通过理论分析和模拟仿真实验，研究适合于Pub/Sub 系统的数据分发机制、基于语义和合作的数据发现理论及方法，实现具有自主性代理及其代理网络的原型系统。. 课题组围绕上述问题，进行了历时3年多的研究，主要从四个方面开展了工作，包括：复杂网络路由理论及其传播行为的研究、基于语义和合作的基础理论研究、动态变化条件下的路由理论研究及应用性研究。在研究过程中，取得了一批有价值的成果。. 在复杂网络的研究方面，提出了基于社会学和免疫学行为的新型Pub/Sub系统事件路由机制；提出了分层数据分发网络的结构和体系，提高了系统的可扩展性；引入了组播机制，提出了基于集群系数特性的组播树构造算法。. 在语义和合作机制研究方面，引入了本体论的思想，在数据分发网络中建立了语义匹配模型；针对网络结构的变化，提出了利用网构软件建立数据分发网的思想；针对大数据量的问题，提出了采用推荐算法的思想。. 在动态拓扑的研究领域，课题组深入研究了拓扑结构动态变化条件下，数据分发网络的路由理论，提出了基于局部梯度场的数据转发机制；针对动态变化网络，提出了基于时间切片的概念，把动态网络转化为静态网络的研究思路；考虑到节点的移动性，提出了基于差异化能耗率的MANET节能数据分发协议等。. 在应用性研究方面，全面深入地研究了物联网的数据分发机制，提出了基于RFID的数据采集和传播的架构和路由机制；充分考虑了网络安全特性，提出了物联网分布式路由中基于Beta函数的抗攻击信任管理模型。. 课题组在研究过程中，较好地完成预定的目标，发表学术标注有基金资助的13篇，培养硕士研究生17名，博士研究生1名，并编写了一本学术专著，正在联系出版中。