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《一種網(wǎng)絡(luò)時延矩陣分布式自適應(yīng)重建算法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第36卷第4期電子與信息學(xué)報Vol_36NO．42014年4月JournalofElectronics＆InformationTechnologyApr．2014一種網(wǎng)絡(luò)時延矩陣分布式自適應(yīng)重建算法王聰張鳳荔王瑞錦李敏楊曉翔f電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與_T-程學(xué)院成都611731)摘要：該文基于互聯(lián)網(wǎng)時延矩陣的近似稀疏性，通過給定重建矩陣的零范數(shù)先驗估計，討論了不完整時延矩陣在完全去中心化環(huán)境下的填充問題。首先，將該問題轉(zhuǎn)化為一對耦合凸優(yōu)化問題，并進(jìn)行輪轉(zhuǎn)求解；然后，針對次梯度下降求解算法中存在的計算代價過高與泛化能力不足的問題，提
2、出了搜索上界倍增的自適應(yīng)分布式矩陣重建fADMC)算法，并引入不同的損失函數(shù)作為重建誤差評價準(zhǔn)則，以提升算法的適應(yīng)能力。實驗證明，在不增加測量與通信負(fù)載的前提下，ADMC能夠在不損失精度的情況下顯著降低計算代價，同時，多種損失函數(shù)的引入也提升了算法的魯棒性。關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；時延估計；矩陣重建；稀疏模型；網(wǎng)絡(luò)測量；最優(yōu)化中圖分類號：TP393．1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009—5896(2014)04—0840—07DOI：10．3724／SP．J．1146．2013．00960AnAdaptiveDistributedCom
3、pletionAlgorithmforNetworkLatencyMatrixWangCongZhangFeng—liWangRui-jinLiMinYangXiao-xiangSchoolo
4、ComputerScience＆EngineeringIUniversityo{ElectronicScienceandTechnology0
5、China}Chengdu611731，China)Abstract：Onthebasisofthelow—rankcharacteristicoftheInternetlatencymatrix，
6、thein—completelatencymatrixcompletionprobleminfull—decentralizedenvironmentisstudiedthroughsettingaprioriestimationofthe5Dnormofthismatrix．First，theproblemiscomponentizedintoacoupleofconvexoptimizationproblems，thusitcanbesolvedbyalternativedirectionmethod．Then，toachie
7、velowcomputationcostalongwithwellgeneralization，anAdaptiveDistributedMatrixCompletion(ADMC)algorithmisproposed．ADMCdoublestheupper—boundoftheiterativestepsizesearchingarea，andintroducesseveralkindsoflossfunctionsasthelatencyestimationerrormeasures．Experimentsshowthat，
8、withoutlosinganyaccuracy，ADMCreducesthecomputationcostsignificantlywithoutanyadditionalmeasurementorcommunicationcost，andtheintroducedvariouslossfunctionsalsoimprovetherobustnessofthealgorithm．Keywords：Computernetwork；Latencyestimation；Matrixcompletion；Sparsemodel；Net
9、workmeasurement；Optimization1引言早期關(guān)于非測量方式的時延矩陣重建研究將節(jié)點嵌入到特定的度量空間，以節(jié)點在度量空間內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的許多重要應(yīng)用，包括內(nèi)容分發(fā)距離擬合節(jié)點間的真實時延，此類研究成果通常被網(wǎng)絡(luò)(CDN)【1J，電子競技[2a】，云計算【415J等，其性能歸為網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)(NetworkCoordinateSystem，都強(qiáng)烈依賴于網(wǎng)絡(luò)時延矩陣的感知與獲取。點對點NCS)[o1。雖然NCS能夠滿足一定程度上的性能需的測量雖然能夠精確填充時延矩陣的任一元素，但求，也已在工業(yè)環(huán)境下得到部分應(yīng)用，
10、然而互聯(lián)網(wǎng)其測量復(fù)雜度達(dá)到D(n21，難以擴(kuò)展到大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)中廣泛存在的非對稱路由和非最短路徑路由現(xiàn)象卻用。如何利用有限的測量數(shù)據(jù)盡可能精確地恢復(fù)時違背了度量空間的定義，且NCS涉及的非凸優(yōu)化問延矩陣，已引起了廣泛關(guān)注。題也使其難以避免局部極小化現(xiàn)
