有向无尺度对象关系模型制造技术

公开了一种用于有向无尺度对象的关系的生成模型的系统和方法。一方面，生成一队列的随机数。随着时间这些随机数中的单独个体被选择用于把有向无尺度对象的关系生成为基于入度和出度队列的图。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于产生有向无尺度对象关系的增长及分布的模型。背景现实生活中大尺度图——比如“web图”，其顶点是网页，而网页的每个超级链接，都对应了环球网图中相应节点之间的一条有向边。观察到这些图所具有的一些共有特征并受其启发，人们提出并分析了许多产生随机分布图的新方法。如果需要对相关领域作一概览，可以参阅附录中的调查论文和。其它的网络如“Internet图”，电影演员和科学协作图，蜂窝电话网等等也被建模。除了Strogatz和Watts最初在其它网络的范围内研究过对数直径的“小世界(small-world)现象”之外，主要观察报告之一是现实世界当中的大多数大规模网络是无限度的(参见附录中的参考书目)，因为节点的度数分布服从幂律分布，而不是通常的随机图模型G(n，p)和G(n，M)中所采用的泊松分布，参见，以及。许多新的图象产生器被设计出来试图对现实世界的事件、现象的与比例无关的特性以及其它特性，如现实世界(real-world)事件的小直径、聚类，还有对那些体现动态发展的对象关系的，如万维网(WWW)所给出的系统进行建模。很不幸的是，当前存在的产生器所产生的图模型要么是完全无向的，要么大多是半向或者单向的(例如，入度或出度被分别处理，但不能够被同时处理)，或者仅仅具有静态的提前设定的度数分布。据上面所述，对于那些动态产生的、无尺度的，根据出/入对象的链接而确定边的方向的对象之间的关系来说，现有图象产生技术不能提供动态产生图的无尺度具有定向对象关系的动态理想的处理。因此，传统的产生技术不足以表达可能存在于自然当中，和/或其他某种动态环境如万维网，并经过特定或者完全建模的对于无尺度的、有向的对象间关系的模拟。由于以上所有的局限性，能够产生无尺度的图象或动态通信的关系(如网络拓扑)的模型的系统或者方法是非常必要的。这样的产生器可以用来，如产生有向网络拓扑以用来测试某种互联网路由协议；或者被用来产生环球网图，来测试某种特定的搜索算法。概要描述一个产生有向无尺度的对象关系模型的系统与方法。一方面，产生一列随机数字。依照时间，选择这些随机数字中的单独的数字来基于出度入度的顺序而产生有向无尺度的对象关系。附图简述下面参照附图来详细描述。图中，最左边的部件参考数字指明首次出现的部件的特定编号(如204首次出现在Fig.2中)。附图说明图1是示例的计算环境的结构图，在这一环境中，可以实现生成有向的无尺度对象关系的模型的系统和方法。图2是进一步示出图1中的系统内存结构图，包括对于用于生成有向无尺度对象关系的模型的应用程序以及程序数据的说明。图3示出了一个有向的对象关系的实例网络。图4示出了产生一个有向无尺度关系对象所需的模型的过程。具体实施例方式概述下文介绍的系统与方法能够产生有向无尺度对象关系的模型。这是通过同时处理对象的入度与出度(双向的)来提供一个非常自然的模型，从而可以产生具有幂律分布度数的图。从建模的实体特征以及抽象概念来看，出度与入度可以遵从不同的幂律分布。这样的建模与自然生活中以及
(如万维网中网页间的超级链接，科学院互联网中各自治系统之间的连接以及互联网中路由器之间的互联等)中所观察到的幂律规律都是一致的。操作环境举例参照附图，在一个恰当的计算环境中实现了我们的专利技术，在附图中相同的参照数字指的是相同的元件。尽管不是必需的，本专利技术以计算机可执行指令的一般上下文方式来说明，例如在一台个人计算机上执行的程序模块来描述我们的专利技术。程序模块通常包括例程，程序，对象，组件，数据结构等，这些部分别被用来执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。图1示出了一个可以在其上实现可产生有向无尺度网络拓扑的系统、仪器以及方法的计算环境120，该系统、仪器以及方法随后将加以描述。示例计算环境120只是作为一个合适的计算环境的示例被提出，并不意味着是对系统和方法的使用或功能的范围作出任何限定。而且，计算环境120也不应该被认为依赖于或者与计算环境120中示出的任何一个组件或组件的组合有任何的必然联系。我们所描述的方法与系统可与几乎所有的通用/专用计算系统、环境或者配置操作。以下的/但不仅限于以下已知的计算环境都可以运行我们的方法或系统，包括手持设备，对称多处理器系统，基于微处理器或可编程电子器件的系统，网络计算机，小型机，大型机，移动通讯设备等等。本专利技术亦可应用在分布式处理系统之中，在分布式处理系统之中，任务在远程的计算设备中被执行，而程序可以处在于本地与远程的两端。如图1所示，计算环境120包括一台通用的计算设备——计算机130。计算机130包括一个或多个处理器132，一组系统内存134，一条总线136将系统的不同组成部分——从系统内存134到处理器132联接起来。总线136表示一种或多种总线结构，包括内存总线或内存控制器，外设总线，加速图形端口以及其他的任何局部总线类型。我们可以举出如下的例子，当然不仅仅局限于这些例子ISA总线，MCA总线，EISA总线，VESA局部总线以及PCI总线。计算机130通常包括了一系列的计算机可读媒体。这种媒体可以是任何一种媒体，只要其可以被计算机130所访问。这种媒体可以是易失性的，也可以是非易失性媒体，可卸除的与不可卸除的媒体。在图1中，系统内存134包括易失性的计算机可读媒体，比如随机存取存储器(RAM)140，与/或非易失性存储器，比如只读存储器(ROM)138。一个基本输入输出系统(BIOS)142，它包括了哪些最基本的有助于在计算机130的元件之间传输信息的例程，例如开机引导过程就存储在ROM中。而RAM通常保存那些当前处理器立即访问和所用到的数据和/或程序模块。计算机130将来也许会包括其他的可卸除/不可卸除，易失/非易失性计算机存储媒体。例如，图1示出了硬磁盘驱动器144，其作为读写不可卸除非易失性磁性媒体(通常称其为硬盘，在图中没有示出)的设备，磁盘驱动器146作为读写可卸除易失性磁性媒体148(例如软盘)的设备，光学驱动器150作为读写可卸除非易失性光盘152例如CD-ROM/R/RW，DVD-ROM/R/RW/+R/RAM或其他光介质的设备。硬盘驱动器144，磁盘驱动器146以及光学驱动器150通过一个或多个接口界面154与总线136相连这些驱动器以及相应的存储媒体为计算机130提供了计算机指令，数据结构，程序模块，以及其他数据的非易失性的存储手段。尽管示例系统中使用了一个硬盘，一个可移动磁盘148，一个可卸除光盘152，但是为本领域技术人员所公知的是，可以选择其他类型的能够存储为计算机读取的数据的媒体，例如磁带存储器，闪存卡，数字录影盘，随机存取存储器(RAM)以及只读存储器(ROM)以及其他媒体，也可能在示例的操作环境中使用。许多的程序模块可以存储在硬盘，软盘148，光盘152，ROM138，RAM140之上，这些模块包括例如操作系统(OS)158来为其他程序提供运行环境，一个或多个应用程序160，其它的程序模块162以及程序数据164。用户可以通过输入设备例如键盘166以及指示设备168(例如鼠标)来对计算机130输入命令与信息。其他的输入设备(图中未示出)包括麦克风，游戏杆，游戏键盘，圆盘式卫星天线，串口，扫描仪，相机等。这些输入设备通过一个用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机可读媒体，包括由计算机处理器来执行的从而对有向无尺度对象之间的关系进行建模的计算机程序指令，这些指令包括：产生一系列随机数字的指令；随着时间选择随机数来产生有向无尺度对象关系的模型，同时根据出度和入度，图形也随之发 展。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：B宝罗巴斯，CH宝格斯，JT查耶斯，OM里奥丹，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]