基于复杂网络理论的流程工业系统安全性分析

以复杂网络理论为基础，通过对流程工业系统的结构脆弱性分析，提出了一种新的系统安全性评估方法．通过构建流程工业系统网络模型、分析其拓扑结构特性和固有特征，建立了基于复杂网络特性的连锁故障模型，用该模型对网络中故障点所引起的级联效应进行了分析，并对连锁故障的严重程度进行了仿真．以田纳西一伊斯曼化工过程为例，对所提出的方法进行了分析验证，结果表明，该方法可以从复杂网络角度分析和理解系统连锁故障的本质，识别系统中的关键点和脆弱点，为安全控制和故障预防系统的合理设计提供了依据．     

具有小世界特性的复杂液压系统故障源搜索方法

针对复杂液压系统故障多样、成因复杂、隐蔽性强,故障源辨识困难,提出了一种基于小世界特性的先网络社团结构划分、后社团内的复杂液压系统故障源搜索的层次分析方法.构建了复杂液压系统的网络拓扑结构,以同时具有大的介数和度数的节点作为网络中故障传播社团的中心,来改进Wu-Huberman算法,从而实现了社团结构的划分.根据各社团连接边对应管路的液压参数变化,确定包含故障源的社团,进一步计算该社团故障传播的可达矩阵,定位了故障源节点.经过对轧钢加热炉液压系统起升故障的分析和故障源查找,证实了该方法可以根据系统网络的结构特征和间接故障表现,实现复杂液压系统故障源的识别.     

客户协同创新网络的复杂网络特性分析

客户协同产品创新系统是多主体参与的复杂协同知识工作网络系统。深入研究客户协同创新网络拓扑结构和创新主体间的复杂网络关系,是提升协同创新效率的重要途径。针对客户协同创新过程的复杂性特征,定义了客户协同创新网络,建立了客户协同创新网络拓扑模型,计算了客户协同创新网络的重要参数,并对其网络结构和特性进行了分析。研究结论表明:客户协同创新网络具有无标度和小世界特性。研究结果为客户协同产品创新过程多主体知识传播机制及网络传播动力学特征等的研究奠定了一定的理论基础。     

流言传播的小世界网络特性研究

本文依据社会网络拓扑结构及其传播动力学研究的新进展．研究了一定社会区域中流言传播的时空演化特性。利用中国广东地区SARS疫区相关调查历史数据解释、说明了现实社会中，流言传播也具有新近提出的小世界网络、无尺度网络的典型特性。本文研究表明：采用小世界网络模型研究流言传播的动力学行为，进而对其进行预测、实施控制。是有潜在应用价值的。本文所采用的方法对于同类研究具有一定借鉴和指导意义。     

新型随机重构微孔隙介质模型与扩散特性

提出一种使用碳纸气体扩散层微孔隙结构的真实形态参数,构建三维微孔隙结构模型的算法.此方法通过扫描真实的扩散层结构获取结构的特性参数.通过确定三维微结构内纤维系统的中心坐标,循环构建N层纤维系统,达到需求的扩散层厚度,各层纤维系统由随机分布的重叠并相交的纤维结构构成;并将成功构建的模型转换为能够用于流体仿真的数据模型,对结构模型的渗透率进行了验证.结果表明,该方法生成的模型符合真实扩散层的渗透特性.最后,利用该模型对扩散层各项特性参数的变化关系进行了分析,结果可用于扩散层的结构优化设计,更大程度增强渗透传输特性.     

Glauber及Kawasaki混合动力学下二维小世界网络上的损伤扩散

利用Glauber及Kawasaki混合动力学并采用蒙特卡罗方法和伊辛模型，研究建立在二维正三角格子上的小世界网络伊辛模型的损伤扩散问题，讨论了不同小世界几率条件下相变临界温度的变化及该模型中簇系数随小世界几率变化的规律．结果表明：当Glauber动力学占主导地位时，相变温度随小世界几率的增加而增大；当Kawasaki动力学占主导地位时，损伤发生扩散且扩散程度与时间有关；簇系数随小世界几率的增大而减小。而且其变化关系是线性的．对簇系数与小世界几率的线性关系做了解析解释．指出文献中对簇系数的定义在某些情况下不能正确反映网络的聚集程度，应该寻找或定义更合适的物理量．     

复杂网络上传播动力学研究综述

近年来，真实网络中小世界效应和无标度特性的发现激起了物理学界对复杂网络的研究热潮，其中网络拓扑结构对复杂网络上动力学行为的影响是研究焦点之一.文中对复杂网络上传播动力学研究做了综述，包括介绍了经典传播模型，讨论了小世界网络和无标度网络的传播特性以及网络免疫技术.总结了物理学家进入网络研究领域的意义，并提出了目前尚无答案且值得进一步研究的4个问题.     

基于小世界网络的软件安全风险传播分析

针对软件安全风险传播难以直观描述的问题,应用小世界网络理论对其进行了研究.首先,介绍了软件安全风险的相关概念和小世界网络的性质及模型.其次,在分析软件系统网络拓扑结构的基础上,基于小世界网络理论建立了软件构件间安全风险传播的动力学模型,得到软件安全风险的传播结果,并分析影响软件安全风险传播的关键因素.最后,以某型飞机软...     

矩形隧道中电波传播特性预测

电波传播特性预测是无线电系统设计的基础,其中路径损耗特性关系到系统覆盖范围,决定系统布局,时延特性决定数字通信系统的最大数据传输速率.提出一种预测矩形隧道中电波传播特性的方法,该方法可以通过几何光学原理精确地计算出由发射天线到达接收天线的电波主要路径,避免了复杂度很高的射线跟踪过程,使传统预测方法的计算复杂度大大降低.仿真结果表明：该模型对电波传播的路径损耗预测精度不低于传统的射线跟踪方法;隧道环境中收发天线相距越近,其接收的多径信号的平均时延扩散与均方根（root mean square, RMS）时延扩散越大;隧道截面积越大,其接收的多径信号的平均时延扩散与RMS时延扩散越大.     

小麦干燥过程中颗粒内部的扩散机理和有限元分析

本文在对传统扩散方程分析的基础上，综合考虑了谷物干燥中水分的蒸发和汽化对扩散过程的影响，并用二维有限元方法进行了理论推导和求解；该模型经实验验证，符合精度要求．     

复杂网络中基于反应式的危险抑制方法

复杂网络中的危险传播行为依赖于网络拓扑结构和节点的动态特性.网络拓扑结构与危险传播的动力学机制是分离的,因此需要结合节点的动态信息来分析网络中的危险传播机理.本文针对该问题提出一种复杂网络中基于反应式的危险抑制方法,该方法主要针对节点当前的感染模式,采取相应的免疫策略进行防护.通过仿真实验表明,本文提出的免疫策略可以更加有效地抑制复杂网络中的危险传播.     

基于拓扑势的局部化重叠社区识别

针对传统社区识别算法中需要根据先验知识设定参数、 社区划分结果具有随机性及复杂度过高的问题, 提出一种基于拓扑势的局部化重叠社区识别算法. 该算法通过引入拓扑势计算节点的影响力, 利用节点间的局部相似性度量指标, 采用标签传播策略进行重叠结构的社区识别. 在真实网络及人工合成网络上与多种经典算法进行对比实验验证了算法的高效性.     

企业协同生产网络的拓扑特性分析

深入研究企业协同生产网络的拓扑结构与功能特征的关系,是提升协同生产效率、系统鲁棒性的重要途径。针对国内外典型企业协同生产模式的特点,建立了企业协同生产网络的拓扑学模型,并应用图论中复杂网络方法,分析讨论了典型的重化工企业协同生产系统网络结构和功能特征。研究结论表明：企业协同生产网络具备小世界特性、无标度特性、节点中心性,复杂网络拓扑结构特性对实际系统的效率和功能存在影响。     

基于非线性容量负载模型下电网的级联故障分析

首先基于IEEE118系统分别构建了具有电气特征的加权电网和只具有拓扑结构的无权电网。其次提出了一种非线性负载容量模型,利用该模型进行随机攻击的级联失效仿真,结果表明加权电网的容量参数的阈值较无权电网小,对级联失效的抗毁性更强。最后通过蓄意攻击发现,加权电网对权攻击的级联故障的抗毁性强于无权电网的度攻击。但是加权电网的介数攻击与无权电网类似,对级联故障的抗毁性较差;原因在于高介数节点为IEEE118系统中的变压器节点,对电网的传输十分重要,在实际电网中需要加强对其的保护。     

基于活跃度的网络免疫策略

免疫策略是抑制复杂网络传播过程的有效方法。虽然基于网络拓扑的免疫策略取得了良好的免疫效果,但这些策略都基于同构性假设,即:网络中的节点具有相同的属性。然而,越来越多的研究揭示了网络节点的异构特征,如传播过程中节点具有不同的活跃度,活跃的节点能够促进传播。笔者结合网络结构和节点活跃度,提出了一种新的免疫策略,在真实网络和人工网络中的仿真结果表明,所提免疫策略能够有效抑制传播扩散。     

未知环境中自主机器人环境探索与地图构建

研究了未知环境中自主机器人同时进行环境探索和拓扑地图构建问题．基于实时获得的激光传感器数据,提出了具有避障功能的环境探索策略．在环境探索的基础上,提出了以增长的神经气网络的网络节点作为拓扑网络节点的环境地图模型．该模型利用神经气网络的增长特性,通过不断增加新的拓扑网络节点来对机器人周围未知环境的整体性知识进行抽取与表达,构建出了易于机器人理解的环境地图．仿真试验验证了所提方法的有效性．     

基于多Agent系统的动态网络系统拓扑结构故障诊断方法

动态网络系统拓扑结构异常与故障呈对应关系,在拓扑结构不确定时,通过自组织算法能准确地实现动态网络拓扑结构的识别,是实现故障诊断的一种有效途径.提出了一种基于多Agent系统原理的动态网络系统拓扑结构识别方法,建立了故障诊断系统结构模型,提出了一种具有容错协调机制的邻居Agent搜索算法.以16节点动态网络系统为对象进行了仿真分析.结果证明,该方法能够有效地识别动态网络系统拓扑结构.     

基于关键节点的影响力最大化算法

为解决LDAG( DAG Algorithm Based on Linear Threshold) 算法在处理关于社会网络影响力最大化过程中,优先考虑网络影响力传播模型、忽视社会网络的拓扑结构问题,利用社交网络社区的结构,有针对性地选择影响力传播的关键节点,对LDAG 算法进行了改进。利用关键节点简化了有向无环图的构造过程,保证了其高精度与运行效率高的特点,同时也优化了算法的时间复杂度和空间复杂度。通过两个有效的实验数据集对算法进行验证,结果表明改进的算法可以大幅度降低算法的运行时间,且对算法的精度影响很小。