[发明专利]基于多维尺度变换的虫洞拓扑识别方法

权利要求书

1.一种基于多维尺度变换的虫洞拓扑识别方法，其特征在于实施步骤如下：

1)网络图中的每个节点分别获取局部化连接关系图，获取所述局部化连接关系图中所有节点之间的最短距离矩阵，所述最短距离矩阵中的每一项为该项所对应的节点对之间的最短路径长度；

2)以所述最短距离矩阵为输入，利用多维尺度变换对所述局部化连接关系图进行重构将所述局部化连接关系图嵌入到二维平面中，得到平面化嵌入后的虚拟图，所述虚拟图中每一个节点获得一个虚拟坐标值，根据所述虚拟坐标值求出所述虚拟图中所有节点之间的虚拟距离矩阵，所述虚拟距离矩阵中的每一项为该项所对应的节点对在所述虚拟图中的欧几里德距离；

3)根据虚拟距离矩阵和对应的最短距离矩阵求出平面化嵌入结果的失真率，根据失真率阈值从所有节点中筛选出候选虫洞节点；

4)利用形成虫洞的必要条件对所有候选虫洞节点进行过滤获得最终检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于多维尺度变换的虫洞拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤1)的详细步骤如下：

1.1)网络图中每个节点向网络中发送一条洪泛消息，该洪泛消息中设置有用于记录被转发跳数距离的计数器，所述洪泛消息每经过一个节点时记录下该洪泛消息所经过的所有节点的ID并将所述计数器的值增加1，当计数器的值增加到指定跳数时，当前节点停止转发该消息；每条洪泛消息记录下该消息所经过的所有节点的ID，每个节点记录下自身转发的所有该类洪泛消息中携带的路径信息；

1.2)洪泛消息完成后，每个节点根据收集到的洪泛消息中携带的路径信息，将洪泛消息中指定跳数内邻居节点的邻居信息生成自身的邻居子图作为局部化连接关系图；

1.3)使用Diikstra最短路径算法获取所述局部化连接关系图中所有节点之间的最短距离矩阵，所述最短距离矩阵中的每一项为该项所对应的节点对之间的最短路径长度。

3.根据权利要求2所述的基于多维尺度变换的虫洞拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤1.1)中当前节点停止转发该消息时的指定跳数为2。

4.根据权利要求3所述的基于多维尺度变换的虫洞拓扑识别方法，其特征在于，所述步骤3)中根据式(1)求出平面化嵌入时的失真率；

λ(v)=1n×nΣi=1,j=1n(M[Gk(v)](i,j)-M[G′k(v)](i,j))2---(1)]]>

式(1)中，λ(v)为节点平面化嵌入结果的失真率，G′_k(v)为平面化嵌入后的虚拟图，M[G_k(v)]为最短距离矩阵，最短距离矩阵M[G_k(v)]中的每一项M[G_k(v)](i，j)表示网络图G_k(v)中节点对(i，j)之间的最短路径距离长度；M[G′_k(v)]为根据虚拟图G′_k(v)求出的虚拟距离矩阵；虚拟距离矩阵M[G′_k(v)]中的每一项M[G′_k(v)](i，j)表示虚拟图G′_k(v)中节点对(i，j)之间的最短路径距离长度。