基于MDD的隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)可靠度分析算法研究.pdf

1、隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)模型是一種多狀態(tài)離散概率模型，常用來建模計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、交通運(yùn)輸網(wǎng)、通信網(wǎng)等。網(wǎng)絡(luò)可靠度是評估隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由于隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)的多狀態(tài)特性，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增長，評估隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)可靠度的容斥原理方法的生成項(xiàng)呈指數(shù)級增長，無法有效控制狀態(tài)空間組合爆炸問題。多值決策圖(Multi-valued Decision Diagram, MDD)適用于描述多狀態(tài)變量，能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)空間或者變量組合的隱式表示與搜索，從而緩解狀態(tài)空間組合爆

2、炸問題。本文基于多值決策圖理論，分節(jié)點(diǎn)可靠邊不可靠的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)邊都不可靠的網(wǎng)絡(luò)兩種情況，對約束條件下的隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)可靠度進(jìn)行了研究。主要成果如下：
　　(1)針對節(jié)點(diǎn)可靠而邊不可靠的隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)，基于 MDD給出評估成本和時間約束下隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)可靠度的BTSFN_MDD算法。給出成本和時間約束的隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)的形式化模型和可靠度定義。對評估隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)可靠度的Lin算法進(jìn)行了分析，指出容斥原理是影響Lin算法計(jì)算效率的主要因素。針對這一問題，

3、引入MDD評估成本和時間約束的隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)可靠度，給出BTSFN_MDD算法。實(shí)例分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， BTSFN_MDD算法能夠精確計(jì)算成本和時間約束的隨機(jī)流網(wǎng)絡(luò)可靠度，與Lin算法相比，BTSFN_MDD算法具有更好的時間效率。
　　(2)針對節(jié)點(diǎn)和邊都不可靠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，基于 MDD給出評估錯誤率和時間約束計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度的RTSCN_MDD算法。給出錯誤率和時間約束計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形式化模型和可靠度定義。對評估計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度的

4、Lin算法進(jìn)行了分析，指出容斥原理是影響Lin算法計(jì)算效率的主要因素。針對這一問題，引入MDD評估錯誤率和時間約束計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度，給出RTSCN_MDD算法。實(shí)例分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， RTSCN_MDD算法能夠精確計(jì)算錯誤率和時間約束計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠度，具有較好的時間效率。
　　(3)針對節(jié)點(diǎn)和邊都不可靠的二狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)，給出評估二狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)可靠度的NEF_MDD算法。NEF_MDD算法劃分單個節(jié)點(diǎn)與其未訪問鄰接邊為一個集合，通過枚舉節(jié)