大规模软件宏观拓扑结构的核数分析

针对大规模软件宏观拓扑结构体现出的层次特征,基于大量开源软件结构核数的统计数据,分析了节点核数的分布及与度值的相关性、最高核节点对各层的影响力,以及软件结构核数的演化趋势.分析结果表明,软件结构的核数普遍不大,节点核数分布具有无尺度特征,最高核节点影响力巨大;低度值节点的核数与其度值具有一定的正相关性,但是核数达到一定值后不再随节点度值增大,软件演化中其核数以及核心框架保持稳定.     

软件网络中结构洞与紧密度的研究

针对传统的软件度量方法已不能对大型软件进行有效度量的问题,以学科交叉融合为背景、以量化软件度量为目标,主要研究了复杂网络中的结构洞、紧密度.通过对这两个特征量的计算、统计,与软件网络中的度进行关系拟合,可查看在软件网络中,度与结构洞之间的相关性呈幂函数曲线,度与紧密度的相关性呈梯形分布.因此将其作为参考特征量引入到软件网络中,对软件网络中的节点依赖程度和中心化程度进行量化.     

有向复杂网络的Poisson模型

考虑了节点到达过程是Poisson过程的有向复杂网络.本文研究了这类网络的瞬态度分布和稳态平均度分布.利用Poisson过程理论对这类网络进行了分析,获得了度分布的解析表达式.结果表明,虽然这类网络的稳态平均入度和稳态平均出度分布与节点的到达过程无关,但瞬态入度和出度分布依赖于节点的到达过程.     

矿井通风网络系统复杂性特征及其抗毁性研究

针对通风网络拓扑结构对通风系统安全可靠性的影响,利用复杂网络理论构建矿井通风系统有向网络模型,研究通风网络的基本拓扑性质。针对兴隆庄煤矿,通风网络节点的入度和出度都呈现幂律分布,网络呈现无标度网络特性。在此基础上将强连通分量、弱连通分量和网络效率作为度量指标分析网络抗毁性能,以攻击节点和边的方式进行随机攻击和选择性攻击,结果表明有向通风网络在随机攻击下具有较强的鲁棒性,但对选择性攻击十分脆弱。     

AS级Internet拓扑基本特征量演化分析

基于CAIDA项目授权的海量数据,结合复杂网络的研究理论和方法,进行了AS级Internet拓扑的CCDF-degree幂律分析和节点时效分析.结果表明,随着AS级Internet拓扑结构的演化,高度值节点部分较为稳定,保持了网络的聚集特性和幂律性,但这部分节点随时间变化逐渐丧失有效连接,同时度值较低的节点的活动比较动荡,Internet的拓扑结构呈缓慢均匀化的趋势.     

基于空间影响域的虫害关系网络构造与分析

网络科学已成为研究生态学相关重大问题的重要手段.基于生态位法则和竞争排除原理提出虫害的空间影响域模型,并利用该模型提取2009~2013年的长白山脉虫害关系网络拓扑结构,进而研究该网络结构的无标度性、节点重要性和层次性.统计结果表明,长白山脉虫害关系网络的出度分布服从幂律性,而入度分布较均匀;网络中稳定存在的大出度值节点的介数较大,而大入度值节点局部上呈现高聚集性;网络的层次结构基本稳定,辽东半岛是虫害频发的高核区和危害程度的重灾区.     

基于核心继承树的软件网络特征量的研究

基于继承树的思想对软件网络进行了重新定义,提出了基于核心继承树的软件网络模型,并对其特征量进行统计分析.结果发现:核心继承树内部节点在软件的功能性和结构性方面都起着重要的作用,核心继承树内部节点的核数和度之间存在着线性关系,核心继承树内部节点的聚类系数和度、核数间存在着幂率分布关系.利用继承树网络模型去发现大规模复杂软...     

基于混合模型的复杂信息系统节点重要度评估

定义复杂信息系统的拓扑结构和基于连接度、介数特性的节点结构重要度。综合考虑节点的结构重要度与功能重要度,提出基于节点脆弱性权值的复杂信息系统节点重要度评估混合模型及算法。实验算例表明,该方法融合复杂信息系统中的各项风险要素和结构属性,能进一步有效区分网络中的节点重要度差异,可作为大规模复杂信息系统节点重要度评估的理论基础。     

社交网络下的谣言扩散与控制研究

基于危机生命周期提出了网络谣言扩散模式的5个阶段,分析了网络谣言扩散的循环过程;基于社交网络节点的星形传播结构以及节点的集团性,提出了谣言控制策略——社区识别,即通过求节点的余弦相似度划分社区,同时确定初始聚类节点选取的原则,据此提出关键节点的控制策略;根据社交网络的拓扑结构,指出对于有较大出度和入度的节点进行控制至关重要.     

基于k-核的大规模软件核心框架结构抽取与度量

对大规模开源软件结构层次性的实证分析发现其具有扁平层次结构特征.在此基础上,利用k-核对软件系统结构进行层次划分,抽取出软件系统的核心框架结构CFS(core frame structure);通过对CFS与其他层节点的加权连接度统计,发现CFS与其他层联系紧密,CFS的节点对其他层的节点有巨大影响.通过对CFS网络结构特征量的度量,发现CFS具有无尺度网络特征和小世界网络特征,体现了较高的软件复用程度,在软件系统整体结构中处于支配地位.     

中国铁路货运网编组站布局特性

以铁路货运网为基础,构建了铁路地理网和铁路运输网,运用复杂网络理论分析编组站的布局特征,研究得出了编组站的度、介数、脆弱性、出入度与出入强度、强度相关性等网络指标.基于铁路地理网的统计结果显示,我国编组站的平均度为4.36,介数与度是正相关的,丰台西、山海关、向塘西等编组站的脆弱性较为突出.基于铁路运输网的统计结果显示,编组站的平均入度为11.3,平均入强度为3 331.7,平均出度为11.2,平均出强度为3 478.9,入强度与入度、出强度与出度均呈现正相关趋势.编组站强度相关性研究显示铁路运输网属于非同类混合网络,出入强度较高的编组站倾向于与其他出入强度较低的节点连接.     

基于软核结构的软件复杂性分析与度量

针对大规模软件的复杂性难以度量和控制,以致严重影响了软件质量的问题,提出了一种基于软件基础结构的软件复杂性度量方法.通过对软核结构的提取和扩展操作,对软件结构中节点的继承深度进行了分析,从继承关系的角度对软件结构的复杂性进行度量.根据节点的继承深度与入度的关系,提出一种软件结构缺陷的检测方法,该方法可以在软件设计阶段及时检测出软件结构中的缺陷,以减少日后软件测试与维护的开销.     

Mashup服务网络及其拓扑结构分析

基于从Programmable Web所爬取的原始数据(包括Mashup服务、Web API,以及Tag信息),采用Jacard相似度系数计算2个Mashup服务间的相似度,构建出了大规模的Mashup服务网络,并引入复杂网络理论中的度与度分布、平均最短路径长度、聚集系数以及网络密度与集中性等指标对Mashup服务网络进行度量与分析.结果表明:该Mashup服务网络是一种节点度差异较大、平均最短路径长度较小、聚集系数较高的复杂网络,具有"小世界"和"无尺度"的特性,为后续的基于Mashup服务网络的服务分类与发现、推荐与组合有很好的导向作用.     

配电网重构方案Hopfield神经网络算法研究

针对配电网辐射状运行的特点,提出了以Hopfield神经网络为基础,以降低网损为目标函数的配电网重构方案算法:首先利用Hopfield神经网络来确定各个节点的入度,然后根据节点入度确定线路是否投入运行,并由此确定各联络开关的状态,最终确定配电网重构方案.给出了神经网络能量函数和求解方法,能量函数同时考虑到了辐射状运行、网损最低和某些线路可能无联络开关的问题.通过对IEEE一三电源电网进行计算,所得结果和遗传算法基本一致,而Hopfield神经网络通过解微分方程组确定最优解的计算时间相对较少.     

基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型

针对真实网络的生长演化规律,以及BA无标度网络模型和原始的节点吸引力模型在择优连接以及生成网络统计特征方面所存在的问题,综合考虑复杂网络生长演化过程中节点度和节点吸引力的择优连接特性,提出了一种基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型. 理论研究与仿真实验分析表明,基于节点吸引力的可调参数复杂网络模型可以有效生成结构稳定并与实际网络统计特征很接近的复杂网络,通过调节模型参数可以灵活调整网络的生长演化过程. 模型生成的网络度分布仍然服从幂律分布,并且具有较高的群集系数和平均路径长度.      

大规模软件网络类节点中介度分析

将大规模软件结构看做一个有向网络图,类看做是网络中的一个节点,类间关系看做是一条连接节点的边,并给出了水电仿真软件的软件网络图.给出了网络节点中介度定义和实例计算.提出了求解节点中介度的BTS算法,给出了10种软件的计算时间.以大型水电仿真系统为例,说明了节点中介度的大小可以反映该节点在网络中的重要程度,并能为软件开发提供指导意义.发现节点的中介度同出度和入度乘积之间具有递增相关性,并以最小二乘法拟合软件中此相关性而得出其直线斜率.