异构信息网络协同优化基础理论和应用

本书研究了异构信息网络中资源、用户、信息之间的相互关联和协同机理，及其影响网络整体性能的定性定量关系，打破了传统的``从网络到信息''的研究思路，以网络与资源、用户、信息的协同优化为主线，以提升未来网络整体信息支撑能力为核心，兼顾了网络与环境、用户、业务的同步演进，是探索未来网络变革式发展的原始创新理论与方法，研究内容既具有理论意义，也具有实用价值。
本书针对异构网络资源协同配置问题，提出了基于部分可观测马尔可夫决策的认知异构网络传输资源协同配置机制以及基于迭代优化的空时频资源协同配置策略，提高了系统的频谱效率，保证了用户的服务质量和体验；针对异构信息网络中用户的协同接入问题，提出了基于多臂老虎机决策的用户协同接入方法，充分考虑接入点部署拓扑结构和近邻信息交互的影响，有效减少了用户相互干扰、提高了网络吞吐量；针对复杂异构网络信息协同扩散问题，探索了拓扑特性与网络中信息传输的协同关联机制，提出了基于复杂系统理论的信息获取与扩散机制，提高了网络信息传输效率。
本书作者所在课题组暨清华大学电子工程系复杂工程系统实验室主要研究方向为信息网络与复杂系统相关科学问题和工程应用，主要涉及网络化信息系统中的移动性、认知协同、数据融合、信息共享、系统行为和应用感知等诸多方面。课题组相继承担了科技部重点研发计划、国家自然科学基金、大企业基金、原“863”、原“973”、军口、国际合作、企业合作等科研项目50余项。复杂工程系统实验室现有教师10人，其中教授3人，具有博士学位者8人，在读博士、硕士研究生40余人。
本书作者王景璟博士现为北京航空航天大学网络空间安全学院副教授，曾在清华大学电子工程系从事博士后研究并担任助理研究员，曾入选清华大学``水木学者''计划，研究方向为异构信息网络中资源协同优化和下一代人工智能网络和系统的基础理论和应用。王景璟博士科研态度认真，工作刻苦努力，对专业知识学习、理解和运用的能力强，具有较强的组织、沟通和执行能力。目前，主持国家自然科学基金面上项目1项、中国博士后科学基金特别资助项目1项，出版专著2部，在国内外高水平期刊、会议发表学术论文80余篇，获得授权发明专利20余项，先后获得IEEE国际通信大会论文奖、IEEE绿色通信与计算技术委员会期刊论文奖、国际无线通信和移动计算大会论文奖、国家自然科学基金委员会``空间信息网络''论坛论文奖、2018吴文俊人工智能技术发明一等奖、北京市优秀毕业生、清华大学优秀博士学位论文等奖励或荣誉。本书精选了王景璟博士在异构信息网络高效组网和资源优化配置领域取得的部分阶段性成果，希望能够给相关领域的研究带来一定的启示作用。

任 勇 
2021年9月10日于清华园

针对异构网络资源协同配置问题，《异构信息网络协同优化基础理论和应用》提出了基于POMDP的认知异构网络传输资源协同配置机制以及基于位置和功率联合优化的资源协同配置策略，提高了系统的频谱效率，保证了用户的QoS。针对异构信息网络中用户的协同接入问题，提出了基于多臂老虎机决策的用户协同接入算法，充分考虑接入点部署拓扑结构和近邻信息交互，有效减少了用户间干扰、提高了吞吐量。针对复杂异构网络信息协同扩散问题，探索了拓扑特性与网络中信息传输的协同关联机制，提出了基于复杂系统理论的信息获取与扩散机制，提高了网络信息传播效率。

《异构信息网络协同优化基础理论和应用》研究了异构信息网络中资源、用户、信息之间的相互关联和协同机理，及其影响网络整体性能的定性定量关系，打破了传统的“从网络到信息”思路，以网络与资源、用户、信息的协同优化为主线，以提升未来网络整体信息支撑能力为核心，兼顾了网络与环境、用户、业务的同步演进，是探索未来网络变革式发展的原始创新理论与方法，研究内容既有理论意义、也有实用价值。