تشخیص دقیق پروتکل در بسیاری از کاربرد های شبکه مثل مهندسی ترافیک، خدمات تضمین کیفیت خدمت، پایش و امنیت شبکه نقش مهمی دارد. در روش هایی قدیمی معمولا از شماره ی درگاه لایه ی حمل و بررسی محتوای بسته ها برای تشخیص پروتکل لایه ی کاربرد جریان ها استفاده می شود. مشکلات این روش ها و گسترش استفاده از پروتکل های رمزنگاری شده، تلاش برای یافتن راه های بهتر برای تشخیص پروتکل لایه ی کاربرد را افزایش داده است. یکی از روش هایی که سعی می کند برخی از مشکلات روش های قدیمی تشخیص پروتکل لایه ی کاربرد را حل کند، استفاده از تحلیل رفتاری ترافیک شبکه است. در این روش از ویژگی هایی مثل اندازه ی بسته های یک جریان و فاصله ی زمانی بین آنها برای تشخیص پروتکل لایه ی کاربرد آن جریان استفاده می شود. این پایان نامه روشی برای تشخیص برخط پروتکل ترافیک یک طرفه پیشنهاد می دهد. در تشخیص برخط، فقط با استفاده از چند بسته ی اول هر جریان، پروتکل آن تشخیص داده می شود و در ترافیک یک طرفه، فقط امکان دسترسی به بسته های حرکت کننده در یک جهت هر جریان وجود دارد. این پایان نامه چهار روش دسته بندی مبتنی بر یادگیری ماشین را برای دسته بندی ترافیک بررسی کرده است که در این میان درخت تصمیم c4.5 با دقت بیش از 99% بهترین نتایج را برای دسته بندی بیست پروتکل غیر رمزنگاری بدست آورد. برای دست یابی به این دقت، خصیصه های جدیدی نسبت به پژوهش های گذشته به کار گرفته شده است. همچنین با استفاده از روشی مبتنی بر درخت تصمیم تاثیر خصیصه ها بر دقت مقایسه شود. پس از آن آزمایش هایی برای یافتن مقدار بهینه ی تعداد جریان های به کار رفته برای آموزش و اندازه ی پنجره ی تشخیص انجام شده است. از جایی که رفتار جریان های یک پروتکل در اثر گذشت زمان یا تغییر محل دریافت ترافیک تغییر می کند، آزمایش هایی برای اندازگیری مقدار ثبات روش پیشنهادی نسبت به این تغییرها انجام شده است. سپس سعی شده است اثر استفاده از گروه های پروتکلی بر دقت اندازگیری شود. با توجه به اینکه گم شدن بسته ها دقت تشخیص پروتکل ها را به شدت پایین می آورد، روشی برای بازیابی بسته های گم شده ارائه شده است. سپس تلاش شده است دقت پروتکل های کم دقت با روش های دسته بندی دو مرحله ای، پلکانی و تکرار داده های آموزشی بهبود داده شود. در پایان با تغییر روش پیشنهادی برای دسته بندی ترافیک دوطرفه، آزمایش هایی برای ارزیابی دقت دسته بندی ترافیک دوطرفه و پروتکل های رمزنگاری شده انجام شده است.

در این رساله، پردازنده ی نوری ارائه می شود که در آن سعی شده است برخی از این مشکلات رفع گردد. این پردازنده از تعدادی صفحه ی نوری-الکترونیکی تشکیل می شود که در بین دو منبع نور قرار گرفته اند. برای انجام پردازش، مداری وضعیت این صفحات و منابع نور را مدیریت می کند. صفحه ها در این پردازنده ماتریسی از بیت ها را نگه می دارند و بنابراین، می توانند به صورت یک حافظه ی داخلی سریع استفاده گردند. از این رو، پردازنده قادر به انجام کاربردهای پیچیده ی چند گامی خواهد بود تا سربار انتقال اطلاعات، که می تواند به صورت موازی با پردازش انجام شود، کاهش یابد. از سوی دیگر، این رساله نشان می دهد که پردازنده ی پیشنهادی قادر به انجام دامنه ی وسیعی از کاربردها به صورت موازی می باشد. به این منظور، عملیات رایج در معماری های simd بر روی بردارهای بزرگ پردازنده ی پیشنهادی پیاده سازی می شوند و گسترش ها و الگوریتم هایی برای اجرای همزمان تعداد زیادی برنامه ی مستقل، مشابه معماری های mimd، ارائه می گردند. همچنین حالت هایی از انتقال اطلاعات بین واحدهای پردازشی پردازنده با ارائه ی الگوریتم هایی مورد بررسی قرار می گیرند. توانایی پردازنده در اجرای موازی کاربردهایی که ذاتی موازی دارند نیز با مطالعه ی چگونگی اجرای کارای سه مسئله که در ادبیات مورد توجه قرار گرفته اند، بررسی می شوند؛ این مسائل در زمینه های عملیات ماتریسی، پیش پردازش تصویر و مسائل ترکیبیاتی هستند. برای بیان و ارزیابی الگوریتم های این رساله در پردازنده ی پیشنهادی، زبانی ارائه می شود که مترجم آن برنامه های این زبان را به دنباله ای از دستورات پردازنده ترجمه می کند. همچنین برای بررسی درستی الگوریتم های این رساله، شبیه سازی برای پردازنده طراحی می شود که دنباله ای از دستورات پردازنده را اجرا می نماید.