Age of Gossip with the Push-Pull Protocol
本文利用随机混合系统框架分析推、拉及推-拉三种八卦协议下的版本信息年龄，证明拉式和推-拉式协议可实现常数版本年龄，且推-拉式协议性能最优。
2024-09-30 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of Gossip in Ring Networks in the Presence of Jamming Attacks
我们考虑一个系统的源，保持最新版本的文件，和一个环形网络的$n$用户节点，希望获得最新版本的文件。源节点作为一个点进程使用更新的文件版本进行更新，并将它们转发给用户节点，用户节点使用无记忆的gossip协议将它们进一步转发给它们的邻居。我们研究了这个网络的平均版本年龄存在的$\tilde{n}$干扰，破坏节点间的通信。为此，我们构造了一个替代系统模型的迷你环，并证明了原模型的版本年龄可以夹在常数倍的版本年龄的替代模型。我们表明，当干扰机的数量作为网络大小的分数幂缩放时，即，$\tilde n= cn^α$，当$α< \frac{1}{2}$时，版本年龄尺度为$\sqrt{n}$，当$α\geq \frac{1}{2}$时，版本年龄尺度为$n^α$。由于没有任何干扰的环形网络的版本年龄按$\sqrt{n}$缩放，我们的结果意味着具有流言的版本年龄对环形网络中的$\sqrt{n}$干扰是鲁棒的。
2022-05-06 cs.IT cs.NI eess.SP
ASUMAN: Age Sense Updating Multiple Access in Networks
我们考虑一个完全连接的无线八卦网络，其中包括一个源和$n$接收器节点。源用泊松过程更新自己，并将更新作为泊松到达发送给节点。在接收到更新时，节点更新它们关于源的知识。节点以泊松到达的形式在它们之间传播数据，以分散它们关于源的知识。总的闲聊率是有界的约束。网络的目标是尽可能及时地与源。在这项工作中，我们提出了ASUMAN，一个分布式的机会八卦计划，在每次源更新后，每个节点等待一个时间成比例的当前年龄和广播信号到网络的其他节点。这允许网络中具有较高年龄的节点保持沉默，并且仅低年龄节点进行八卦，从而利用受约束的总八卦率的很大一部分。我们计算了一个典型的节点在这样一个网络的平均年龄与对称设置，并表明，理论上的上限的年龄尺度为$O(1)$。ASUMAN的平均年龄为$O(1)$，与节点只是以固定更新速率盲目闲聊的系统相比，ASUMAN提供了显著的增益，在这种情况下，年龄按$O(\log n)$缩放。
2022-07-14 cs.IT cs.MA cs.NI
Age of Gossip With Time-Varying Topologies
本文研究时变拓扑下八卦网络的信息新鲜度，证明在全连接状态存在且转移速率恒定条件下，版本年龄仍随节点数对数增长，无年龄缩放损失。
2024-11-06 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of Gossip in Ring Networks With Non-Poisson Updates
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
本研究针对边遵循独立非同分布更新过程的环形网络，采用样本路径回溯方法，分析节点版本年龄的概率缩放，得出节点版本年龄随机等价于√n的结论。
2026-08-18 cs.IT cs.NI cs.SI
Version Age of Information with Contact Mobility in Gossip Networks
本研究针对闲聊网络，提出利用接触移动性（节点移动获取信息）结合版本信息年龄度量，通过随机混合系统分析并优化移动成本，证明该方法能有效提升网络信息新鲜度。
2025-09-25 cs.IT cs.NI eess.SP
Choosing Outdated Information to Achieve Reliability in Age-Based Gossiping
本文研究两信源年龄闲聊网络，节点可牺牲最多G版本年龄换取可靠报文，揭示新鲜度与可靠性的权衡，并用SHS框架分析。
2023-11-14 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of Gossip in Networks with Community Structure
我们考虑由单个源和$n$接收器节点组成的网络，这些节点被分组为$m$等大小的社区，即，集群，其中每个集群包括$k$节点并且由专用的集群头服务。源节点保持观察到的进程的版本，并通过相关联的簇头更新每个簇。每个集群内的节点根据给定的网络拓扑彼此连接。基于此拓扑，每个节点通过$local$ $gossiping$将其当前更新中继到其相邻节点。我们使用$version$ $age$度量来量化接收节点处的信息及时性。我们考虑每个集群的断开连接，环形和完全连接的网络拓扑。对于这些网络拓扑结构中的每一个，我们在每个节点的平均版本年龄的特点，并找到作为网络大小的函数$n$的版本年龄缩放。我们的研究结果表明，每个节点的版本年龄缩放的$O(\sqrt{n})$，$O(n^{\frac{1}{3}})$，和$O(\log n)$是可实现的断开，环，和完全连接的集群模型，分别。最后，通过数值计算，我们确定的版本年龄最佳的$(m,k)$对作为源，簇头和节点更新率的函数。
2021-07-20 cs.IT cs.NI eess.SP
Version Age of Information in Clustered Gossip Networks
我们考虑一个网络组成的一个单一的源和$n$接收器节点，被分组到大小相等的集群。我们在每个簇中使用簇头来促进源和该簇中的节点之间的通信。在集群内部，节点根据给定的网络拓扑相互连接。基于节点之间的连通性，每个节点通过$local$ $gossiping$将其当前存储的源更新版本中继到其相邻节点。我们使用$version$ $age$度量来评估节点处的信息新鲜度。我们考虑每个集群的断开连接，环形和完全连接的网络拓扑。对于每个网络拓扑结构，我们在每个节点的平均版本年龄的特点，并找到平均版本年龄缩放作为网络大小的函数$n$。我们的研究结果表明，每个节点的平均版本年龄缩放的$O(\sqrt{n})$，$O(n^{\frac{1}{3}})$，和$O(\log n)$是可实现的断开，环，和完全连接的集群模型，分别。接下来，我们增加网络的连通性，并允许簇头之间的闲聊，以改善节点的版本年龄。与此同时，我们表明，当簇头之间形成一个环形网络，我们得到每个节点的平均版本年龄缩放的$O(n^{\frac{1}{3}})$，$O(n^{\frac{1}{4}})$，和$O(\log n)$在断开，环，和完全连接的集群模型，分别。接下来，专注于在每个集群中的环形网络拓扑结构，我们引入层次结构所考虑的集群八卦网络模型，并表明，当我们采用两个层次结构，我们可以实现相同的$O(n^{\frac{1}{4}})$扩展，…
2021-09-17 cs.IT cs.NI eess.SP
Information Degradation and Misinformation in Gossip Networks
研究八卦网络中信息退化与错误信息传播，通过马尔可夫链建模，发现八卦降低信息年龄但加速退化，且错误信息传播速率与信息年龄成正比。
2025-01-22 cs.IT cs.NI math.IT
Version Age-Optimal Cached Status Updates in a Gossiping Network with Energy Harvesting Sensor
针对能量收集传感器构成的八卦型物联网监测网络，研究利用马尔可夫决策过程框架优化聚合器缓存策略，以最小化平均信息版本年龄，经分析与仿真验证，最优策略性能优于基线策略。
2023-11-03 cs.IT cs.NI math.IT
Age of Gossip on Generalized Rings
该研究针对广义环形gossip网络，推导了平均版本年龄的上界，揭示了gossip邻居数与版本年龄标度的关系，并通过数值计算验证了相关结论。
2023-08-23 cs.IT cs.MA cs.NI
Timely Gossiping with File Slicing and Network Coding
我们考虑一个系统组成的大型网络的$n$用户和一个图书馆的文件，其中用户间的通信建立在八卦机制的基础上。每个文件最初只存在于一个节点上，该节点被指定为文件\emph{source}。源根据任意分布实时的被更新为文件的较新版本，并且网络中的其他用户希望获得文件的最新可能版本。我们提出了一类gossip协议，实现了$O(1)$年龄在一个典型的节点在一个单一的文件系统和$O(n)$年龄在一个典型的节点为一个给定的文件在一个$n$ -文件系统。我们表明，文件切片和网络编码为基础的协议属于所提出的类协议。数值评估结果证实了上述界限。
2022-02-01 cs.IT cs.NI eess.SP
Susceptibility of Age of Gossip to Timestomping
我们认为一个完全连接的网络，包括一个源，保持当前版本的文件，$n$节点，使用异步八卦机制，在网络中传播新鲜的信息，和一个对手谁感染的数据包在目标节点通过数据时间戳操纵，目的是取代流通的新鲜数据包与过时的数据包在网络中。我们发现，一个单一的感染节点增加了预期年龄的完全连接的网络从$O(\log n)$到$O(n)$。此外，我们表明，对手的最佳行为是将所有传出数据包的时间戳重置为当前时间，将所有传入数据包的时间戳重置为过时的时间。此外，如果攻击者允许受感染节点接受来自网络的一小部分传入数据包，则大型网络可以设法遏制来自受感染节点的陈旧文件的传播，并将网络年龄拉回到$O(\log n)$。最后，我们表明，如果一个受感染的节点只接触一个节点，而不是网络的所有节点，系统的年龄仍然可以降低到$O(n)$。这些表明，网络的完全连接性质对信息新鲜度既有利又有弊;完全连接在实现信息快速传播的同时，也可以快速消除对抗性输入。
2022-05-17 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of Gossip on a Grid
本文研究二维方形网格 gossip 网络中的版本年龄，通过一般网络平均版本年龄上界证明其随节点数按 $O(n^{1/3})$ 缩放，优于环形网络的 $O(n^{1/2})$。
2023-07-17 cs.IT cs.MA cs.NI
Timestomping Vulnerability of Age-Sensitive Gossip Networks
我们认为八卦网络包括一个源，保持当前版本的文件，$n$节点，使用异步八卦机制，在网络中传播新鲜的信息，和一个不经意的对手谁感染的数据包在目标节点通过数据时间戳操纵，意图取代流通的新鲜数据包与过时的数据包在网络中。我们演示了网络拓扑结构如何使对手能够影响网络中的年龄缩放。我们表明，在一个完全连接的网络中，一个单一的感染节点增加预期年龄从$O(\log n)$到$O(n)$。此外，我们表明，对手的最佳行为是将所有传出数据包的时间戳重置为当前时间，并将所有传入数据包的时间戳重置为受感染节点的过时时间;从而防止任何新信息进入受感染节点，并促进接受受感染节点的陈旧信息进入其他网络节点。最后，对于全连通网络，我们证明了如果一个被感染的节点只接触一个节点，而不是网络的所有节点，系统的年龄仍然可以退化为$O(n)$。这些表明，网络的完全连接性质对信息新鲜度既有利又有弊;完全连接在实现信息快速传播的同时，也可以快速消除对抗性输入。然后，我们分析了单向环形网络，网络连接频谱的另一端，在那里我们表明，一个节点的年龄缩放的对抗效果是有限的，其距离的对手，和年龄缩放的网络的很大一部分继续是$O(\sqrt{n})$，没有对手的情况下不变。最后，我们用模拟来支持我们的发现。
2022-12-29 cs.IT cs.NI eess.SP
Reliable and Unreliable Sources in Age-Based Gossiping
我们考虑一个网络组成的$n$节点，旨在跟踪一个不断更新的过程或事件。为了向网络传播关于该事件的最新情况，有两个来源，因此从一个来源获得的信息被认为比另一个来源更可靠。节点希望能够访问关于事件的信息，该信息不仅是最新的，而且是更可靠的，并且与不可靠的分组相比更喜欢可靠的分组，即使前者相对于后者有点过时。我们研究了这种偏好如何影响网络中具有可靠信息的用户的比例以及他们的信息版本年龄。我们推导出的解析方程来表征两个数量，长期预期分数的节点可靠的数据包和他们的长期预期版本年龄使用随机混合系统（SHS）建模和研究他们的属性。我们还比较了这些结果的情况下，节点给更多的偏好，信息的新鲜度比它的可靠性。最后，我们展示了仿真结果来验证理论结果，并进一步阐明了上述量相对于因变量的行为。
2023-02-06 cs.IT cs.NI eess.SP
How Robust are Timely Gossip Networks to Jamming Attacks?
我们考虑一个语义感知的通信系统，及时性是语义的措施，与源，保持最新版本的文件，和网络的$n$用户节点的目标是获得最新版本的文件。源节点作为一个点进程使用更新的文件版本进行更新，并将它们转发给用户节点，用户节点使用无记忆的gossip协议将它们进一步转发给它们的邻居。我们研究的平均版本年龄的网络中存在的$\tilde{n}$干扰，破坏节点间的通信，连接约束的环形拓扑结构和连接丰富的全连接拓扑结构。对于环拓扑，我们构造了一个替代系统模型的迷你环，并证明了原模型的版本年龄可以夹在常数倍的版本年龄的替代模型。我们在一个环形网络中表明，当干扰机的数量作为网络大小的分数幂缩放时，即，$\tilde n= cn^α$，当$α< \frac{1}{2}$时，版本年龄尺度为$\sqrt{n}$，当$α\geq \frac{1}{2}$时，版本年龄尺度为$n^α$。由于没有任何干扰的环形网络的版本年龄为$\sqrt{n}$，我们的结果意味着，在环形网络中，具有流言的版本年龄对高达$\sqrt{n}$的干扰是鲁棒的。然后，我们研究了连接性丰富的全连接拓扑结构，在那里我们推导出一个贪婪的方法来放置$\tilde{n}$干扰器，以最大限度地提高所得网络的年龄，使用干扰器隔离尽可能多的节点，从而巩固到一个单一的迷你全连接网络的所有链接。我们在这个网络中显示，当$\tilde{n}=cn\log{n}$和$n^…
2023-03-20 cs.IT cs.NI eess.SP
Information Mutation and Spread of Misinformation in Timely Gossip Networks
本研究针对及时八卦网络，通过随机混合系统建模分析信息变异概率下的错误信息传播，发现极高或极低八卦速率可抑制错误信息，而中等速率加剧传播。
2023-05-08 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of $k$-out-of-$n$ Systems on a Gossip Network
针对八卦网络的$k$-out-of-$n$信息更新系统，提出用$k$密钥版本信息年龄衡量时效性，推导了异构随机图下有存储和无存储两种方案的时间平均信息年龄闭式表达式。
2024-09-17 cs.IT cs.NI cs.SY
Information Freshness in Dynamic Gossip Networks
本研究探讨动态八卦网络中时变拓扑对信息新鲜度的影响，利用版本年龄度量，发现快速CTMC转移速率下平均版本年龄等于较优静态网络的值，并定义典型节点集以分析极端节点行为的负面影响。
2025-04-25 cs.IT cs.NI cs.SI
Age of Gossip With Cellular Drone Mobility
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
研究基于蜂窝无人机移动的gossip机制，分析无人机移动与传播速度对信息新鲜度的影响，揭示双重瓶颈并提出版本信息年龄的缩放规律。
2026-01-09 cs.IT cs.NI cs.SI
Optimizing Profitability in Timely Gossip Networks
本文研究双向流言网络中服务器与用户在版本年龄约束下的Stackelberg博弈，分析低连通性与高连通性拓扑下的均衡订阅与采样策略，以优化服务器利润。
2024-05-01 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of Coded Updates In Gossip Networks Under Memory and Memoryless Schemes
本文研究 gossip 网络中基于 $k$-out-of-$n$ 门限编码的信息版本年龄，分别针对记忆与无记忆消息方案给出无记忆情形的显式 AoI 公式及记忆情形的严格上下界。
2024-10-25 cs.IT cs.SY eess.SY
Order-Optimal Consensus through Randomized Path Averaging
流言算法最近受到了极大的关注，主要是因为它们构成了简单而健壮的消息传递方案，用于网络上的分布式信息处理。然而，对于无线自组织和传感器网络（如网格和随机几何图形）的许多现实拓扑结构，标准的最近邻流言收敛速度慢如洪泛（$O(n^2)$消息）。最近提出的一种称为地理八卦的算法通过利用地理信息来实现多跳长距离通信，从而通过$\sqrt{n}$因子来提高八卦效率。在本文中，我们证明了一个变化的地理八卦，平均沿路由路径，提高效率的一个额外的$\sqrt{n}$因素，是为了最佳（$O(n)$消息）的网格和随机几何图形。我们开发了一个通用的技术（旅行社方法）的基础上马尔可夫链混合时间不等式，它可以给各种图形拓扑结构的随机消息传递算法的性能上的界限。
2008-02-19 cs.IT cs.NI math.IT
Age of gossip from connective properties via first passage percolation
本文通过首达渗流建立信息年龄与网络连通性质的联系，给出AoI的匹配上下界，解决多个开放问题，并刻画顶点传递图上的AoI缩放行为。
2024-09-19 cs.IT math.IT math.PR
Network Connectivity--Information Freshness Tradeoff in Information Dissemination Over Networks
本研究通过分析多种中间连通性图结构（如二维网格、广义环和超立方体）的平均版本年龄缩放，首次填补了环与全连接网络之间的空白，揭示了网络连通性与信息新鲜度之间的权衡关系。
2024-05-29 cs.IT cs.NI eess.SP
Age of Gossip in Networks with Multiple Views of a Source
研究多源视图网络中的版本信息年龄，推导平均版本AoI递归表达式及多种拓扑的渐近行为，证明分布式感知在拆分速率下不损失性能，且环网仅需O(√n)感知节点即可实现O(√n)渐近性能。
2024-09-24 cs.IT cs.NI cs.SY
Detection of Insider Attacks in Distributed Projected Subgradient Algorithms
Shenzhen University（深圳大学）
基于gossip的分布式算法被广泛用于解决各种多Agent应用中的分散优化问题，但由于每个Agent在没有授权监督的情况下局部估计其体面方向，因此它们通常容易受到内部恶意代理的数据注入攻击。在这项工作中，我们探索了人工智能（AI）技术在检测内部攻击中的应用。我们表明，一般的神经网络是特别适合检测和定位的恶意代理，因为它们可以有效地探索所收集的数据的非线性关系。此外，我们建议采用联邦学习中最先进的方法之一，即，一个协作的点对点机器学习协议，通过八卦交流来帮助训练我们的神经网络模型。这种先进的方法有望使我们的模型在训练数据不足或测试数据不匹配的情况下更加稳健。在我们的模拟中，最小二乘问题被认为是验证基于人工智能的方法的可行性和有效性。仿真结果表明，与基于分数的方法相比，提出的基于人工智能的方法有利于提高恶意代理的检测和定位性能，并且对等神经网络模型确实对目标问题具有鲁棒性。
2021-01-18 cs.IT cs.LG math.IT
How to Make Money From Fresh Data: Subscription Strategies in Age-Based Systems
本文研究时变数据源通信系统中服务器与用户间的Stackelberg博弈，服务器通过设定采样频率最大化利润，用户决定是否直接订阅以满足信息版本年龄阈值，并求得了单向有向网络下的最优均衡策略。
2024-04-24 cs.IT cs.NI eess.SP
Timeliness: A New Design Metric and a New Attack Surface
本文提出时效性作为新的设计度量，揭示基于信息年龄的通信系统易受时间戳篡改、干扰和错误信息传播等攻击，并探讨了对抗鲁棒性及未来研究方向。
2023-12-28 cs.IT cs.NI eess.SP
Distributed Localization and Tracking of Mobile Networks Including Noncooperative Objects - Extended Version
我们提出了一个贝叶斯方法的分布式顺序定位的移动网络组成的合作代理和非合作对象。我们的方法提供了一个一致的合作自定位（CS）和分布式跟踪（DT）的组合。使用代理和对象之间以及代理之间的测量来定位和跟踪多个移动代理和对象。对于分布式操作和低复杂度，我们结合了基于粒子的信念传播的共识或八卦计划。通过底层因子图的CS和DT部分之间的概率信息传递来实现高定位精度。仿真结果表明，显着改善代理自定位和对象定位性能相比，单独的CS和DT，和非常好的缩放性能相对于代理和对象的数量。
2015-12-31 cs.DC cs.IT math.IT
Age Distribution in Arbitrary Preemptive Memoryless Networks
本文研究了具有无记忆服务时间的任意网络中信息年龄的概率分布。源节点按照泊松过程生成数据包，然后数据包在网络中以新的更新抢占旧的更新的方式转发。这个模型等价于Yates最近研究的八卦网络，他获得了一个递归公式，可以计算平均AoI。在本文中，我们得到了一个非常简单的特征的平稳分布的AoI在网络中的每个节点。这允许计算年龄的任意函数的平均值。特别是，我们可以计算年龄违规概率。此外，我们展示了如何使用我们简单表征的见解，以大幅减少某些结构化网络中平均AoI的计算时间。最后，我们描述了如何使用我们的表征，以获得更快，更准确的Monte Carlo模拟估计平均AoI，或年龄的任意函数的平均值。
2022-02-02 cs.IT math.IT
