淺析非單一性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的相變與整體關(guān)聯(lián)行的論文

　　摘 要：隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)越來越受到用戶的喜歡，成為人們生產(chǎn)生活中不可缺少的一部分。然而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行中也出現(xiàn)了一些問題，大多數(shù)的人們對(duì)于這些問題缺乏了解，因此不能很好的處理。一些人在利用相變的理論來解釋計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中冪律現(xiàn)象的過程中，只是單一的從相變理論出發(fā)，而忽略了網(wǎng)絡(luò)之中節(jié)點(diǎn)的相互關(guān)聯(lián)情況，缺乏整體性的思考模式，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)誤區(qū)。本文從相變理論出發(fā)，系統(tǒng)的闡述了相變理論的內(nèi)涵和整體關(guān)聯(lián)的特點(diǎn)，并就其中的問題做出了相應(yīng)的闡述。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；相變理論；整體關(guān)聯(lián)行為；非單一性

　　目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，正在向大規(guī)模，高性能的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，在這個(gè)系統(tǒng)中，牽一發(fā)而動(dòng)全身，每個(gè)關(guān)聯(lián)點(diǎn)之間都有著緊密的聯(lián)系。加強(qiáng)對(duì)這些整體關(guān)聯(lián)的把握，了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)演變，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)科學(xué)界發(fā)展的必然。在這個(gè)領(lǐng)域有所突破后，人們將會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的變化方式更加的了解，從而更加充分的使用網(wǎng)絡(luò)資源，使網(wǎng)絡(luò)化更便利，為以后的生產(chǎn)生活提供便利。

　　1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相變現(xiàn)象

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相變現(xiàn)象，最早被發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)90年代初期，其中信息流的自相似現(xiàn)象便是最早的研究。這種自相似現(xiàn)象指的是局域網(wǎng)傳輸?shù)男畔⒃诘竭_(dá)時(shí)間上具有某種相似性，長相關(guān)性及突發(fā)性。一般網(wǎng)絡(luò)相變的研究方法有以下兩種，一是利用現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并且求的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，另一種是通過抽象的建模，利用模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)求的結(jié)果，第一種雖然逼真，但是無法對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的控制，第二種則可以較好的控制網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，便于取得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　通過這些研究，證實(shí)網(wǎng)絡(luò)中的非擁塞相和擁塞相之間有相應(yīng)的相變現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)中相變和冪律也有著復(fù)雜的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)中的相變屬于連續(xù)相變，其中有臨界行為相伴隨，將臨界點(diǎn)看做一個(gè)管道的接口處，在它的一側(cè)網(wǎng)絡(luò)信息是順暢的，處于非擁塞相的狀態(tài)，數(shù)據(jù)信息可以順利的通過，而在對(duì)應(yīng)的一側(cè)，為擁塞相，一些數(shù)據(jù)可能由于擁擠無法被傳送，使得系統(tǒng)真實(shí)性降低，網(wǎng)絡(luò)的整體性能下降。事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)中相變現(xiàn)象最主要的原因是路由器之間擁塞的傳播以及臨界點(diǎn)數(shù)據(jù)波動(dòng)的1/f特性。相變行為的層次決定于緩沖單元的數(shù)量，數(shù)量越多，層次越高。如果是整個(gè)系統(tǒng)，那么相變行為層次達(dá)到最高，其變化也是最為豐富，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的研究也有著更大的幫助。

　　2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中相變產(chǎn)生的問題

　　在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究中，人們?nèi)〉昧艘欢ǖ某晒�，給網(wǎng)絡(luò)資源的運(yùn)用帶來了一定的便利，但是同時(shí)也應(yīng)該看到，其中還有存在著很多的問題，這些問題主要包括以下幾個(gè)方面：

　�。�1） 相變研究的方法比較單一

　　在當(dāng)今的相變現(xiàn)象研究中，上述闡述中提到了兩種方法，最常用的是第二種方法。相對(duì)來說，網(wǎng)絡(luò)相變研究所使用的方法還是比較單一。這種方法主要是在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，假設(shè)出一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，通過對(duì)這個(gè)模型的實(shí)驗(yàn)分析，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)是可以迅速快捷的得到實(shí)驗(yàn)的需要數(shù)據(jù)，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是缺點(diǎn)是在由于是建立在模型上，數(shù)據(jù)雖然有很強(qiáng)的參考性，但是不能完全真實(shí)的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的所有特征，而實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也存在著不規(guī)則和意外的特性，會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，因此真實(shí)性略有不足。

　�。�2） 沒有一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

　　目前我國的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境還有欠缺，服務(wù)質(zhì)量不能很好的保證，業(yè)務(wù)量比較單一，不能適應(yīng)現(xiàn)代不同等級(jí)服務(wù)的要求，網(wǎng)絡(luò)管理控制的方向還停留在落后的意識(shí)里，不能轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)本身的提高上，如何采用新的節(jié)點(diǎn)策略和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一直是未解的難題。這些因素的存在都給我過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相變的發(fā)展研究帶來了一定的不便。只有不斷的改變和完善，將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提升到一個(gè)較高的水平，才能不斷適應(yīng)全球化和商業(yè)化的模式要求，從而為網(wǎng)絡(luò)相變提供良好的基礎(chǔ)，為國家網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　　（3） 缺乏專業(yè)的技術(shù)性人才

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，科技越來越迅猛的表現(xiàn)出更新快的特點(diǎn)，而科技的發(fā)展離不開人才的發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相變現(xiàn)象作為最近才興起的新興行業(yè)，對(duì)人才有著巨大的要求。我國由于起步晚，研究時(shí)間短，因此不可能出現(xiàn)大量的專業(yè)人才，無法滿足研究的要求。同時(shí)很多網(wǎng)絡(luò)方面的人才對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相變現(xiàn)象重視程度不夠，不會(huì)將研究的中心放在相變上面來，也在一定的程度上加劇了人才缺失的現(xiàn)象。同時(shí)國家對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相變重視程度也不夠，未能給相變研究提供一個(gè)完善的平臺(tái)。雖然現(xiàn)在在這方面的研究有國家的相應(yīng)參與，但是參與的程度不夠，不能結(jié)成一個(gè)完善的產(chǎn)業(yè)鏈條，為國家發(fā)展做出其應(yīng)有的貢獻(xiàn)。首先國家缺乏一個(gè)相對(duì)專業(yè)的教育隊(duì)伍，很多人才不能通過專業(yè)的教育獲得相應(yīng)的知識(shí)；其次人才培養(yǎng)的措施不到位，大多數(shù)人才都是等到需要的時(shí)候才進(jìn)行學(xué)習(xí)，沒有長時(shí)間的知識(shí)積淀；最后研究機(jī)構(gòu)不能根據(jù)需要設(shè)立，部分設(shè)立的研究機(jī)構(gòu)也是缺乏經(jīng)費(fèi)，物資等，不能很好的發(fā)揮其作用。只有國家在政策層面給予相應(yīng)的重視，我國的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相變研究才能很好的發(fā)展下去。

　　3.解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相變與整體關(guān)聯(lián)行為的辦法

　　對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中相變和整體關(guān)聯(lián)行為之間關(guān)系的研究，要注意方法，在整體的層面上要把握，同時(shí)在細(xì)節(jié)上也要注意，主要的方法有以下個(gè)方面：

　　（1） 不斷拓展研究方法

　　迄今為止的研究方法中，，模型中使用的協(xié)議一直止步于相對(duì)簡(jiǎn)單的無連接UDP協(xié)議，而且在傳輸數(shù)據(jù)上做了相應(yīng)的簡(jiǎn)化過程，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足網(wǎng)絡(luò)相變的發(fā)展需要，因此，在以后的研究工作中，我們應(yīng)該集中主要的力量來突破鏈接的TCP協(xié)議上，在此基礎(chǔ)上通過節(jié)點(diǎn)路由器選擇更實(shí)用的模型。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究和其他領(lǐng)域的研究很多都會(huì)有一定的相通之處，我們?cè)谘芯康臅r(shí)候要調(diào)動(dòng)我們的思維，不斷的發(fā)掘出有力的方法，例如，統(tǒng)計(jì)物理學(xué)中，廣泛使用宏觀序參數(shù)和臨界指數(shù)來研究相變現(xiàn)象。這些都是以后要特別注意的重點(diǎn)。同時(shí)研究實(shí)用性的模型除了上述辦法外，還可以繼續(xù)完善和發(fā)展拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用二維或者三維的結(jié)構(gòu)，擺脫之前單一使用二維的特點(diǎn)，或者將研究重心轉(zhuǎn)移到細(xì)胞自動(dòng)機(jī)新的動(dòng)態(tài)演變上來，模擬更加真實(shí)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到增強(qiáng)研究效果的目的。

　　而在研究計(jì)算機(jī)相變的過程中，也不能放棄自組織臨界的研究，因?yàn)閮烧咧�間存在著密切的關(guān)系。所謂自組織臨界，是用來闡述單元之間相互作用的復(fù)雜系統(tǒng)行為特征，這種單元數(shù)量大，并且是短程相互作用。這種研究和高速公路的交通流量研究非常的類似，通過注意節(jié)點(diǎn)的分布，得出功率譜密度，來發(fā)現(xiàn)1/f噪聲的特點(diǎn)，通過節(jié)點(diǎn)的排隊(duì)長度，了解擁塞的狀況，而排隊(duì)長度在時(shí)間和空間上均是呈現(xiàn)冪律，從而對(duì)自相似也做出了合理的解釋。通過對(duì)數(shù)據(jù)包的注意，來了解整體關(guān)聯(lián)行為。之前的數(shù)據(jù)包流可能不存在相互關(guān)聯(lián)性，但是在節(jié)點(diǎn)的調(diào)制后，這些數(shù)據(jù)包可能會(huì)出現(xiàn)長程相關(guān)的特性，這點(diǎn)和交通流很像，通過對(duì)比可以很好的理解和認(rèn)識(shí)。

　�。�2） 提高人才的專業(yè)素養(yǎng)，不斷挖掘相變和整體關(guān)聯(lián)行為的特點(diǎn)

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的研究人員，要不斷在網(wǎng)絡(luò)相變的研究中投入精力，不斷學(xué)習(xí)，同時(shí)在實(shí)際的操作過程中，不斷的進(jìn)行總結(jié)歸納，摸索出新的研究方向和研究方法，不斷完善相變的研究模型。同時(shí)在學(xué)習(xí)的過程中，要多進(jìn)行交流，特別是和國外相通行業(yè)人士的交流。國家在這方面要為這些人才創(chuàng)造專門的機(jī)會(huì)，通過一些政治的手段來給他們制造交流的機(jī)會(huì)，保證他們能夠?qū)W到應(yīng)有的知識(shí)。而在國內(nèi)國家要制定出完善的人才培養(yǎng)機(jī)制，制定人才培養(yǎng)方案，爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)給國家培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的優(yōu)秀人才。國家也要建立完善的實(shí)驗(yàn)基地，配備精良的實(shí)驗(yàn)儀器和舒適的研究環(huán)境，留住人才，給予他們更多的發(fā)展機(jī)會(huì)，為網(wǎng)絡(luò)相變和整體關(guān)聯(lián)行為提供人力、財(cái)力、物力的支持。

　�。�3） 不斷完善和提高網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

　　網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的好壞對(duì)于網(wǎng)絡(luò)相變和整體關(guān)聯(lián)行為的好壞有著直接的影響。我國應(yīng)該努力完善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，不斷改進(jìn)傳統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，應(yīng)該致力于在網(wǎng)絡(luò)上開展多種業(yè)務(wù)，針對(duì)不同的服務(wù)等級(jí)制定出不同的服務(wù)機(jī)理，為這些網(wǎng)絡(luò)要求進(jìn)行服務(wù)。同時(shí)應(yīng)該摒棄依靠客戶和合作來控制擁塞的行為，盡快的轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)本身發(fā)展上來。目前對(duì)于這種改變，沒有一個(gè)固定的方向，這就要求國家投入大量的精力，爭(zhēng)取將系統(tǒng)、自組織有序化、協(xié)同發(fā)展，將各個(gè)方面的知識(shí)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)過程中，跨學(xué)科借鑒是個(gè)很好的方法，通過這種方法可以很好的解決一些問題，例如網(wǎng)絡(luò)擁塞的現(xiàn)象，總之，利用一切可以利用的力量，為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

　　4.結(jié)語

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相變的發(fā)展和整體關(guān)聯(lián)行為的研究是一塊開闊的視野區(qū)域，挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存，我們要堅(jiān)信，在科學(xué)的發(fā)展下，信息科學(xué)和非線性科學(xué)總將會(huì)很好的融合，成為21世紀(jì)科技發(fā)展的必然趨勢(shì)，在這一趨勢(shì)下，人類會(huì)對(duì)自身智能和生命現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的更加透徹，達(dá)到前所未有的升華。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]陳進(jìn)才，何平，葛雄資.面向復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的元胞自動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)分析方法[J].軟件學(xué)報(bào).2008(10).

　　[2]劉慧，張軍.基于節(jié)點(diǎn)相關(guān)性的網(wǎng)絡(luò)不動(dòng)點(diǎn)理論研究[J].物理學(xué)報(bào).2007(04).

　　[3]山秀明，王磊，任勇.互聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜性研究進(jìn)展[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào).2006（01）.

　　[4]呂學(xué)文，考宏濤，李敏.基于復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的研究進(jìn)展.材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào).2010（05）.

　　[5]萬國根.基于用戶行為關(guān)聯(lián)分析的電子取證系統(tǒng)研究蘇紅.電信科學(xué).2010（12）.

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