RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Моделирование и анализ информационных систем // Архив

Модел. и анализ информ. систем, 2023, том 30, номер 4, страницы 288–307 (Mi mais805)

Discrete mathematics in relation to computer science

Алгоритм предсказания связей в саморегулирующейся сети с адаптивной топологией на базе теории графов и машинного обучения

Е. Ю. Павленко

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251 Россия

Аннотация: В статье представлена графовая модель функционирования сети с адаптивной топологией, где узлы сети представляют собой вершины графа, а обмен данными между узлами представлен в виде ребер. Динамический характер сетевого взаимодействия осложняет решение задачи мониторинга и контроля функционирования сети с адаптивной топологией, которую необходимо выполнять для обеспечения гарантированно корректного сетевого взаимодействия. Значимость решения такой задачи обосновывается созданием современных информационных и киберфизических систем, в основе которых лежат сети с адаптивной топологией. Динамический характер связей между узлами, с одной стороны, позволяет обеспечивать саморегуляцию сети, с другой стороны, существенно осложняет контроль за работой сети в связи с невозможностью выделения единого шаблона сетевого взаимодействия.
На базе разработанной модели функционирования сети с адаптивной топологией предложен графовый алгоритм предсказания связей, распространенный на случай с одноранговыми сетями. В основу алгоритма положены значимые параметры узлов сети, харатеризующие как их физические характеристики (уровень сигнала, заряд батареи), так и их характеристики как объектов сетевого взаимодействия (характеристики центральности вершин графа). Корректность и адекватность разработанного алгоритма подтверждена экспериментальными результатами по моделированию одноранговой сети с адаптивной топологией и ее саморегуляции при удалении различных узлов.

Ключевые слова: моделирование, сети с адаптивной топологией, графовая модель, предсказание связей, метрики центральности.

УДК: 519.17

MSC: Primary 93B70; Secondary 68R10

Поступила в редакцию: 07.08.2023
Исправленный вариант: 24.10.2023
Принята в печать: 02.11.2023

DOI: 10.18255/1818-1015-2023-4-288-307



© МИАН, 2025