软件宏观拓扑结构紧密度的演化分析

选取大量开源软件的多个版本作为样本,以复杂网络作为研究工具,分析了软件结构的平均紧密度的演化趋势、平均紧密度稳定值、紧密度的分布、新增节点紧密度的分布、紧密度最高的前10个节点的演化.分析结果表明,软件网络的平均紧密度最终会趋向于一个稳定值;紧密度分布整体上呈现明显的单峰特性,说明软件中存在少数紧密度大的模块,这些节点处于软件网络的核心,是研究的重点.由此可知,软件网络的紧密度是度量软件的一个有效参数,对指导软件开发有重要作用.     

大规模软件宏观拓扑结构度分布及其演化分析

基于大量开源软件源代码度量数据,根据大规模软件宏观拓扑结构体现出来的复杂网络特征,将软件结构抽象为网络拓扑.在这基础上,采用复杂网络的度量分析方法,分别从无向图网络的度分布和有向图网络的出入度分布两方面讨论了大规模软件宏观拓扑结构度分布所体现出的无尺度特征.认为随着软件演化,度分布系数和入度分布系数呈下降趋势,最大节点入度值则呈增大的趋势;而出度分布系数和最大节点出度值则变化有限.然后结合软件工程实践探讨了上述现象形成原因,认为软件系统其结构还有进一步优化的空间.     

互联网AS级拓扑中心化度量方法

针对如何能够在规模庞大、结构复杂的互联网AS级中准确而迅速地发现中心节点这一问题,展开对互联网AS级拓扑中心化度量方法的研究.应用三种现在普遍应用的中心化指标——度中心化、紧密度中心化、介数中心化,同时提出一种核中心化的度量法来度量网络中的高核数节点集合.采用节点删除法,通过删除某个节点对网络连通的破坏程度来度量网络中该节点的重要性.经研究发现紧密度中心化在互联网AS级度量上弱于度中心化和介数中心化指标;度中心化和介数中心化在攻击节点数小于0.5%时,有很强的相似性;核中心化度量方法非常适用于查找到网络中度值较高且连接紧密节点所构成的社团.     

基于Web社会网络的节点间关系多样性分析

多样性是描述社会网络中节点行为的一个重要特性,通过对典型的大规模Web社会网络DBLP数据源提取,构建了一个大型SCN(科研合作网络),针对该网络节点间的关系进行建模与量化分析,利用节点度的累积分布、相关性、结构洞、聚类系数等网络结构特征参数,实证分析得出真实社会网络中的节点间关系具有多样化的特性,其多样性指标分布呈指...     

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.     

草原牧区居民点空间离散度与网络构建关联分析——以锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗为例

低人口密度的草原牧区空间结构特殊性明显,空间布局离散、空间结构不完整是居民点布局的主要特征。本文将空间距离判断与社会网络分析方法相结合,挖掘低人口密度草原牧区居民点的空间离散与网络特征,通过多元方差分析和差异性检验,量化研究居民点空间离散指标和空间网络节点指标的作用关系。结果表明,东乌珠穆沁旗居民点布局的小集聚、大分散的空间离散特征明显,多边形面积与网络节点度相关性显著,空间网络节点紧密度受空间离散距离的影响最为显著,节点中介度受空间距离影响不大。研究将为低人口密度地区居民点布局优化与空间网络体系构建,地域化、类型化的空间形态与结构研究提供参考。     

基于复杂网络理论的计算机网络可靠性研究

为提高计算机网络信息转发过程中整体结构的可靠性能力,以图论为基础,构建了计算机网络加权有向网络模型,从度、紧密度、网络效率3个方面分析了计算机网络的网络特征,并对某企业核心网信息转发过程的网络结构度值、紧密度、网络效率等进行验证分析;结果显示:算例中的节点5、6的度值最大,即失效时网络影响最大;节点5的紧密值最大,其影响能力也最大;通过整体提高及分别对各节点提高可靠度对比分析,节点5为计算机网络的核心节点;由分析可知计算机网络信息转发过程网络可靠性较差,网络可靠性由少数关键节点决定。     

基于共邻节点相似度的加权网络社区发现方法

为实现加权网络的准确划分,发现真实的社区结构,提出一种基于模块度和共邻节点相似性的层次聚类社区划分方法IEM.首先,定义两节点间基于共邻节点的相似度.之后,基于该度量快速聚合当前节点和与其关联紧密度最强的邻居节点以形成初始社区,并进行社区扩展.最后,以最大化网络模块度为目标进行社区合并以优化划分结果.算法通过形成初始社区、扩展社区、合并社区三步,实现了加权网络合理有效的社区划分.以加权模块度作为社区划分质量的评价标准,在多个数据集上的实验结果表明,IEM算法优于加权CN、加权AA、加权RA.同时,与CRMA算法相比,IEM算法对加权网络社区划分的有效性和正确性更高.     

参照零模型的双层网络结构相关性检测

 多层网络是近年来提出的新型复杂网络模型,在级联故障分析、信息传播、链路预测和网络同步等诸多领域均有广泛应用。多层网络的任意两层网络结构间往往存在关联性和耦合性,如何检测两层网络之间是否具有结构相关性并对其进行定量刻画是一个非常重要且亟待解决的问题。本文首先分3个层次总结并提出度量双层网络结构相关性的方法与统计量,其中第1层次是检测双层网络整体上的连接相关性,第2层次检测两层网络所有节点之间整体上的度度相关特性,第3层次是检测双层网络富节点之间的连接相关性。由于这3种相关性的计算和度量都依赖于网络统计量进行,而统计量的绝对数值往往没有意义,因此提出了以多种双层网络的零模型作为参照物,通过假设检验方法来量化双层网络之间的结构相关性,分析了这种结构相关性存在的内在机理。最后,使用一个实证双层网络--全球语言多层网络验证了本文研究范式的有效性。本文研究可检测出实证多层网络中任意两层之间复杂的耦合作用。     

一类特殊锥度量空间的度量化

为获得锥内部为空的特殊锥度量空间中序列的收敛性概念,以及这类锥度量空间的度量化,利用锥的正规性,通过锥中收敛于零元的向量序列定义了收敛序列、柯西序列和完备;为得到这类锥度量空间的度量化问题,利用控制锥度量的向量的范数的下确界定义了一种由锥度量诱导的实度量.证明了锥内部为空的锥度量空间中的序列收敛、柯西序列和相应的空间完备与诱导的实度量定义的序列收敛、柯西序列和相应的空间完备是等价的,即得到了锥内部为空的锥度量空间的一种度量化.作为应用,利用修改距离函数,证明了这种特殊锥度量空间中的一个不动点定理.     

基于标准结构熵偏差率的软件网络度量研究

基于软件静态网络宏观拓扑特征值的特性,提出了软件网络特征值偏差率以及软件相对规模质量特征和结构有序性的概念.并使用标准结构熵偏差率来衡量软件网络特征值与目前被广泛使用且规模相同的开源软件的网络特征值平均值的差距,以此来反映特征值对相应软件的相对规模有序性的影响.最后采用单样本K-S检验方法对标准结构熵偏差率进行验证,并得出结论:当标准结构熵偏差率大于0.05时,软件在系统设计以及代码编写方面均存在着一定的问题,软件的相对规模结构有序性存在较大的提高空间.     

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...     

一种新型直联小世界网络模型

现有计算机网络存在一定程度冗余和效率低等问题,提出一种新的直联小世界(DSW)网络模型以优化网络.首先将节点构成正则网络,然后取任意节点重画,通过迭代生成DSW网络.在该模型下,平均距离和聚集系数与原网络相同,但是网络的跳数等性能有所改变.实验证明,DSW网络的度数、平均度中心性以及平均最近距离中心性均低于原有小世界(SW)网络.表明DSW网络两节点的紧密程度高于SW网络.该模型不仅可以有效应用于社区信息的传播,还可以用于流行病传播的研究.     

鸡胚蛋血线方向与其性别关系的统计分析

应用数理统计方法,借助于应用数学软件,对鸡胚蛋血线方向与性别关系作了全面的统计分析,得出已有血线各个参数与鸡胚蛋性别关系的紧密程度数据,找出了最优的性别判别函数,此方法可推广应用于其他蛋禽类,并指出了进一步完善的方向.     

地震数据关系网络的空间尺度

通过分析美国加州地区地震数据关系网络的拓扑结构特征,研究了不同空间尺度下网络拓扑结构基本度量参数的变化规律.结果表明:随着空间尺度的增加,网络规模迅速变小,并最终达到稳定;网络的平均聚集系数和平均最短路径长度随空间尺度的增加呈波动性下降.度分布频度研究结果表明,网络的空间尺度在一个有效范围内时,网络呈现出较好的幂律分布,该范围受事件数量影响.     

A Comparative Analysis on Weibo and Twitter

Weibo is the Twitter counterpart in China that has attracted hundreds of millions of users. We crawled an almost complete Weibo user network that contains 222 million users and 27 billion links in 2013. This paper analyzes the structural properties of this network, and compares it with a Twitter user network. The topological properties we studied include the degree distributions, connected components, distance distributions, reciprocity,clustering coefficient, Page Rank centrality, and degree assortativity. We find that Weibo users have a higher diversity index, higher Gini index, but a lower reciprocity and clustering coefficient for most of the nodes. A surprising observation is that the reciprocity of Weibo is only about a quarter of the reciprocity of the Twitter user network. We also show that Weibo adoption rate correlates with economic development positively, and Weibo network can be used to quantify the connections between provinces and regions in China. In particular, point-wise mutual information is shown to be accurate in quantifying the strength of connections. We developed an interactive analyzing software framework for this study, and released the data and code online.     

AS级Internet网络拓扑的中心性测量

复杂网络的中心化研究讨论的是网络中节点的中心化程度,对复杂网络的中心化测量可以实现在结构复杂、规模庞大的网络中准确而迅速地发现中心化节点,从而对网络进行有效的管理.研究了AS级Internet的中心化测量问题,基于CAIDA 2011年2月的AS级探测数据,分析计算了Internet的度中心值、介数中心值以及紧密度中心值,进一步探讨了三者之间的关系.经研究发现三者均能有效地找到网络中的中心化节点,但是紧密度指标较之前两者更能体现网络全局性,其准确度要高于度指标和介数指标.