【摘要】：重要網(wǎng)絡(luò)的攻擊和防護(hù)問題通常可以用網(wǎng)絡(luò)阻斷模型來建模。經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)阻斷問題是單一目標(biāo)的,面向單層網(wǎng)絡(luò)的,可能導(dǎo)致在達(dá)到阻斷效果最大化時(shí)資源的消耗不是最優(yōu),突出表現(xiàn)在存在多組解的情況下,模型并不能自動(dòng)給出資源消耗更少的解。現(xiàn)實(shí)世界中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)越來越呈現(xiàn)出多層重疊(Overlay Networks)特性即多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相互耦合,之前的研究大多將網(wǎng)絡(luò)分開來建�；蛘邇H僅考慮網(wǎng)絡(luò)之間很少的可認(rèn)知的相互關(guān)系,如地理重疊關(guān)系;目前的網(wǎng)絡(luò)模型都不能很好的描述存在相互依賴關(guān)系的多層網(wǎng)絡(luò)。在本研究中,我們首先基于最短路阻斷問題提出了一個(gè)新的阻斷問題變種—MINIR,即在限制對(duì)手網(wǎng)絡(luò)能力達(dá)到我方滿意的閾值的情況下,阻斷資源的消耗最少的問題。我們首先基于單層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了基本模型;按照對(duì)偶和分解兩種求解思路,分別提出了基于拉格朗日松弛的基本對(duì)偶算法和基于Benders分解的基本分解算法,并分別對(duì)兩種算法分別進(jìn)行了拓展。然后嘗試研究了多層網(wǎng)絡(luò)阻斷問題的研究思路,對(duì)于層間關(guān)系我們選取了具有代表性的反饋關(guān)系,并給出了雙層網(wǎng)絡(luò)閾值最短路的阻斷模型,然后進(jìn)行了求解。最后我們利用構(gòu)建的不同類型的測試網(wǎng)絡(luò)對(duì)算法本身的性質(zhì)和效率進(jìn)行了測試,并在實(shí)際路網(wǎng)上對(duì)算法進(jìn)行了模擬。對(duì)于大型的多層網(wǎng)絡(luò),即便是存在求解模型,也是極為復(fù)雜難以在有效的時(shí)間內(nèi)求解和分析的。目前對(duì)于層間關(guān)系的描述方法大多數(shù)采用的是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的方法,不能給出軍事行動(dòng)中所需求的準(zhǔn)確的、清晰的阻斷方案。文章采用運(yùn)籌學(xué)優(yōu)化的方法清晰的表示出網(wǎng)絡(luò)間相互依賴關(guān)系,在此基礎(chǔ)上完成面向網(wǎng)絡(luò)的最短路阻斷問題建模和求解。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：E11
【圖文】：

圖 1.1 基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)之間的相互依賴關(guān)系于公眾利益的國家基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)以外，在軍事上也存在著軍事基礎(chǔ)設(shè)施；另一方面軍事網(wǎng)絡(luò)有著其本身所特有的軍中心將軍事行動(dòng)所處的環(huán)境描述為多層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[3]，如圖 1圖 1.2 作戰(zhàn)環(huán)境的系統(tǒng)透視圖

第 2 頁圖 1.2 作戰(zhàn)環(huán)境的系統(tǒng)透視圖是可以被選作行動(dòng)目標(biāo)的有形元素，可以包括人員，物資節(jié)點(diǎn)之間的物理上或者功能上的關(guān)系。連接確定了節(jié)點(diǎn)之形成系統(tǒng)完成功能�；谶@種構(gòu)架，軍事行動(dòng)的決策者制定的行動(dòng)流程(COA)。之前的決策大多將不同網(wǎng)絡(luò)層次的行動(dòng)圖 1.2 所提供的視圖來看，這些行動(dòng)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的影響是

國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究生院碩士學(xué)位論文系統(tǒng)的目標(biāo)選取能力，對(duì)于作戰(zhàn)資源的合理分配和高效利用有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。1.2 相關(guān)領(lǐng)域及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)阻斷問題是一種廣為研究的網(wǎng)絡(luò)問題，是作戰(zhàn)對(duì)抗問題中的一個(gè)典型問題，基本含義對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的邊進(jìn)行攻擊使其完全破壞或者增加其有效長度，降低其能力，阻斷目標(biāo)是如何最有效的利用有限的資源達(dá)成最大的作戰(zhàn)效果，如最大化最短路（MXSP）[5]、最小化最大流（MIFI）[6]等問題。最初網(wǎng)絡(luò)阻斷的研究開始于軍事領(lǐng)域，冷戰(zhàn)時(shí)期蘭德公司給出了蘇聯(lián)在東歐的鐵路網(wǎng)如圖 1.4 所示，分析家們研究了如何消耗更少的資源來限制蘇聯(lián)在東歐的鐵路運(yùn)輸能力[7]。自二十世紀(jì)六七十年代以來，網(wǎng)絡(luò)阻斷的研究方興未艾，各種各樣的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)阻斷問題的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)紛紛涌現(xiàn)。

【相似文獻(xiàn)】

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5 張美玲;最短路問題的一個(gè)改進(jìn)蟻群算法[D];蘭州大學(xué);2008年

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8 劉桂枝;帶二次參數(shù)賦權(quán)多階段網(wǎng)絡(luò)的最短路問題研究[D];山西大學(xué);2007年

9 張建勇;網(wǎng)絡(luò)的K最短路分析與應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2759885