混沌理论用于预测网络游戏流量的研究

摘要

近些年由于计算机硬件技术以及网络通信技术的飞速发展，使得电子游戏产业越来越成熟，其中发展最快的是网络游戏行业，巨大的网络市场使得网络游戏的发展受到了社会各界的关注，尤其是越来越多的IT企业以及游戏开发商开始投入到网络游戏行业，同时网络游戏的玩家也越来越多，随之带来的是网络游戏的服务器在性能和负载上遇到了很大的压力。如果你想要给网络游戏玩家提供最佳的服务并且降低游戏运行和维护成本的关键就是控制好服务器的架构以及负载均衡。
　　本文选择了以网络游戏流量的预测为研究对象，研究了网络流量的分形特性，本文的主要研究内容包括：首先对采集的网络流量数据进行分析，对流量数据进行相空间重构，计算关联维，从而分析流量时间序列的分形特性，实现时间延迟的确定，得到自相关函数，初步确定网络流量的混沌特性。然后进行相空间重构，确定最小嵌入维和网络流量时序的宏观参数---关联维，从而实现网络流量行为特性的定量描述。再次，验证了网络流量信息系统的动力学行为是混沌的以及它的吸引子表现为分形结构。基于网络流量行为具有分形特性，基于相空间重构理论，建立了一个混沌模型，用来进行网络流量的预测；接着对建立的模型进行了仿真和验证；验证结果表明，模型的预测值与真实值的相对误差在0.02到0.08之间；之后利用模型对作者所在某游戏公司的某游戏服务器群组进行了监测，预测精度在0.02到0.11之间。
　　文中所研究的网络流量的分形特性及相关预测模型的设计与实践分析，对了解和解决网络游戏流量，做好服务器组的负载均衡及配置具有较好的实用参考价值。

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第一章 绪 言

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 研究现状

1.4 本文研究内容及方法

1.5 本论文的结构

第二章 相关理论简介

2.1 混沌理论概述

2.2 分形理论概述

2.3 本章小结

第三章 网络游戏流量的分形特性分析与验证

3.1 相空间重构

3.2 延迟时间τ的实现

3.3 关联维D2及嵌入维m的实现

3.4 网络流量的混沌控制

3.5 本章小结

第四章 游戏网络流量混沌模型的改进与仿真

4.1 网络流量的分形特性分析

4.2 基于混沌模型的建立

4.3 模型的仿真验证

4.4 本章小结

第五章 网络游戏流量的效果测试

5.1 网络游戏平台的架构

5.2 网络游戏平台中的流量测试流程

5.3 流量测试数据的记录

5.4 流量预测效果

5.5 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 本文的工作总结

6.2 进一步的研究工作

致谢

参考文献

附录