占领华尔街事件中互联网拓扑特征的演化

以占领华尔街事件为例,研究社会事件和网络事件对Internet复杂拓扑连接的冲击,分析其拓扑在事件发展过程中的突变特征量,并剖析产生突变的原因.分别对各特征量与事件的发展趋势进行相关性分析,寻找相关度最高的特征量.将网络拓扑划分成低核、中核和高核3个层次,从核的角度分析网络各层次之间紧密程度的变化.结果表明,社会事件会通过搜索来改变网络路由路径,使得平均路径长度产生突变.通过分析各核边数的变化,得到以下结论:平均路径长度的变化是由低核至中、高核间的"长边"引起的.     

互联网拓扑结构中的弹性网络特征

选取CAIDA机构数量级为107的互联网拓扑数据,对IPv4,IPv6与AS级互联网网络规模、标准网络结构熵、网络平均路径长度和网络度分布幂指数进行了分析.结果表明,互联网具有可扩展性与鲁棒性;互联网拓扑结构具有弹性网络特征,且随互联网的拓扑演化,弹性网络特征愈发明显.互联网弹性网络特征的发现,使借鉴生物学思想指导互联网宏观拓扑研究成为可能.     

上海市公交网络拓扑性质研究

运用复杂网络理论研究上海市公交网络.分别以公交站点完全连接、公交线路和公交站点邻近连接建立了3种不同的网络.以Matlab软件为辅助工具,得出上海市公交网络的拓扑结构,和一些静态几何量及其统计性质,如度分布、群聚系数、平均路径长度及介数等.运用这些静态几何量进行网的拓扑性质分析.     

BA指数网络结构特性精确计算

度分布和平均路径长度是复杂网络的两个重要结构特性.对于随机增长的网络,其平均路径长度一般主要通过计算机模拟给出数值结果,尚无一个普适的解析计算方法.为此首先利用主方程的方法对BA随机指数网络的度分布进行解析推导,与Barabási等的结果相比所得度分布与计算机模拟值更接近.然后对BA随机指数网络和BA确定性指数网络的平均路径长度进行解析计算,所得结果与经典的ER随机图相似,即平均路径长度以网络大小的对数形式增长.此外,对BA随机指数网络平均路径长度的模拟值与解析计算结果相吻合.最后,对BA确定性指数网络的度分布与直径进行了解析计算,并对两个网络的结构特性作了比较.比较结果表明,BA随机指数网络和BA确定性指数网络的结构性质虽然存在量上的差异,但从定性角度来说,其拓扑结构是相同的.     

基于k-核解析的Internet路由级拓扑的分形特征

通过分析CAIDA Skitter项目授权的海量实测数据,研究了Internet路由级拓扑的分形特征.依据k-核解析的概念将Internet路由级拓扑分成不同的核,通过对各核的度分布、度相关性及聚集性等主要特征量进行分析,发现随着网络由外到内的逐层剪切,不仅度分布,而且聚类性质及相关结构也被保留了下来.这说明Internet路由级拓扑中存在着一种由外向内逐渐趋于网络中心的全局自相似性质,以及根据网络中心性定义的Internet的任意区域都有和整个网络拓扑相同性质的一种结构.Internet路由级拓扑具有分形特征.     

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.     

基于复杂网络的大连公交网络系统的拓扑结构分析

本文利用复杂网络理论研究了大连公交网络的拓扑结构。针对大连市公共汽车交通网络系统建立了公共线路、停靠站点复杂网络,对两种类型的网络进行了拓扑结构分析,得出大连市公交网络的拓扑结构和一些静态几何量及其统计性质,如度分布、凝聚系数、平均路径长度等,研究结果表明大连市公交网络较为便捷。     

面向蓄意攻击的网络异常检测方法

针对复杂网络受蓄意攻击频繁，而现有的检测方法大多忽略全局拓扑突变特征的问题.从网络全局拓扑的异常演化特征出发，提出网络路径相对变化系数(network path change coefficient，NPCC)r，量化节点间传输路径的变化.由斐波那契数列衍生出斐波那契演化域，用于区分正常和异常演化.将r作为核心度量参量，构建斐波那契演化域，形成网络异常检测方法，实现对异常的判定.结果表明，该检测方法的平均准确率为90%以上，高于最大公共子图(maximum common subgraph，MCS)及图编辑距离(graph edit distance，GED)的准确率，证明了所提检测方法的有效性.     

一种具有负载平衡的虚拟计算环境拓扑

通过分析典型P2P系统的拓扑结构特征,提出一种包括产生、成长和成熟运行的三阶段支持多节点同时并行加入的iVCE拓扑生成方法。研究结果表明：该方法可以产生结构稳定、具有负载均衡能力的网络拓扑结构。其超级节点度呈现一种正态分布特征,平均节点间最短路径长度显示拓扑具有小世界特征;该拓扑生成方法可为研究、设计实际的iVCE系统仿真提供支持。     

Internet分形特征研究

采用k-核分解算法对Internet分形特征进行研究.对高核区间和低核区间拟合结果的差异进行分析,提出Internet分形特征与其结构的层次性存在关联的猜想.随后,从删边数、删边比例和子网分布三个角度对k-核分解过程进行观察,确定Internet核心层与边缘层的分割边界,并利用骨架树理论研究Internet的层次分形特征.最后,从度分布指数、同配系数和结构熵等常见统计角度对Internet部分与整体,以及部分与部分之间的关系进行观察.观察表明,在以上统计角度,Internet边缘子网可以表征网络整体.     

基于光学脑成像的抑郁症前额皮层静息态网络的研究

抑郁症患者通常表现出心境低落，并且伴随许多认知和生理症状. 文中使用功能性近红外光谱成像技术(fNIRS)来测量28名抑郁症患者和30名对照组8 min前额皮层的自发血液动力活动. 通过图论和拓扑分析对大脑前额皮层静息态网络属性进行分析，结果表明，抑郁症患者前额皮层网络表现出异常的模式:显著降低的网络密度（低的平均节点等级）、显著降低的聚集程度（低的聚类系数）、显著降低的网络信息传输效率（高的平均路径长度）以及显著增加的随机性（低的小世界属性）. 这些结果表明使用近红外光谱技术能够揭示抑郁症患者脑网络的异常特性.     

高速公路交通流的分形特征实证分析

高速公路交通流演化分形特征的研究有助于深刻理解高速公路交通系统的内在演化规律, 为高速公路交通流的预测和控制提供理论依据. 本文利用统计学方法和复杂网络可视化技术对高速公路交通流的分形特征进行实证分析. 首先, 利用重标极差法计算了交通流时间序列的Hurst指数和V统计量, 发现不同时间标度下高速公路交通流时间序列的Hurst指数都大于0.5, 并且V统计量曲线有上升趋势, 说明高速公路交通流时间序列具有自相似性和长程相关性; 然后, 根据可视算法, 将高速公路交通流时间序列转化为复杂网络, 计算网络的拓扑参数, 发现网络的度分布均呈幂律分布, 表明该网络为无标度网络, 进一步揭示高速公路交通流时间序列为分形序列. 同时发现网络的平均路径长度随网络规模的增大呈对数增长, 说明网络具有小世界特征. 实证分析的结果对高速公路交通流量预测中时间标度的选择和预测长度的确定有重要的参考价值. 本文的研究可以为揭示高速公路交通流演化的复杂性提供新的思路和方法.     

基于可视图的衡阳市大气污染物时间序列分析

为研究大气污染物时间序列的非线性特征,基于2016年1月至2017年12月衡阳市PM2.5和PM10质量浓度时间序列,应用可视图方法将两组时间序列映射到复杂网络中,并研究了相应网络的拓扑性质.结果表明:PM2.5和PM10浓度时间序列网络的平均聚类系数、直径、网络密度和平均路径长度等网络特征参数和统计特征参数基本相同....     

平衡k叉树网络的平均路径长度和链路效率

对平衡k叉树网络进行深入分析,得到n层平衡k叉树网络中平均路径长度和链路效率的精确计算公式.利用得到的计算公式,通过Matlab软件绘图,分析了平均路径长度和链路效率随网络层数n的变化趋势.得出平均路径长度是网络层数n的增函数,并且可用线性表达式近似表示;链路效率随网络层数n的增加而增加,并且趋于1.     

城市主干道路网的复杂网络特性

以复杂网络理论为基础,把复杂网络与城市交通网络结合,研究城市主干路网的空间拓扑结构以及路网结构特性.以大连市主干路网为例,通过Ucinet计算城市主干路网的节点度、聚类系数、平均路径长度、网络效能等基本参数并绘制图表分析;最后根据去除节点的聚类系数、平均路径长度、网络效能的计算,对大连市路网整体结构进行分析.结果可以看出,大连市主干路网是一个典型的小世界网络,但不具有无标度特性;节点度越大对整个城市路网影响大,对路网稳定性、连通性以及路网效率有着直接的影响.     

2012年IPv6网络拓扑演化预测

首先对网络节点的度和核数进行了幂律分析.基于Internet拓扑演化分析,融合层次模型和ARIMA模型,提出了预测IPv6演化过程的模型.选取CAIDA授权的IPv6 2008-01～2010-04三年期间的数据对模型进行了验证,并用该模型对2012年IPv6网络的各特征量进行了预测.结果表明:IPv6网络具有复杂网络...     

城市公交网络的拓扑特性分析

本文以城市公交网络为研究对象,研究城市公交网络的拓扑特性.以南京市公交网络为实例,建立了南京市公交路线与站点网络的数据库,分别构建了基于公交线路的网络模型、基于邻接站点的网络模型、基于换乘站点的网络模型.利用复杂网络理论分析了这三种网络模型的拓扑结构,通过计算网络的静态参数(特征路径长度、度分布、集聚系数等),分析了不同网络的拓扑特性.利用复杂网络理论研究城市公交网络为城市交通规划与发展提出了新的参考建议.     

上海股票市场网络拓扑指标与波动率的相关性

以股票作为网络的节点,股票间关联性作为边,使用最小生成树方法构建上海证券市场股票网络,计算网络的基本拓扑指标,分析这些指标与股票市场波动率的相关性.结果表明:网络的平均路径长度和市场波动率成负相关,当市场波动率越高,节点之间的距离越短,网络收缩越紧密;平均占有层和市场波动率成负相关,当市场波动率增加,网络中的点更趋近于中心节点;节点的最大度和市场波动率成正相关,随着市场波动率增加,网络节点之间的关联性增强,协同运动趋势增强.通过分析股票网络拓扑指标的变化规律从而对股票市场波动的变化进行预测.     

Internet路由级拓扑的分形特征

针对路由级Internet宏观拓扑结构的复杂性,分析了Internet拓扑结构的分形特征.利用κ-核解析将Internet拓扑分成不同的核,从内核至外核,分析了节点数目的增长、各核内节点的度分布以及谱密度分布,通过对各核拓扑图分别进行谱密度-特征值分布分析,发现各核分析结果表现出高度的一致性.这说明根据网络中心性定义的...     

基于脑电的磁刺激神门穴脑功能网络研究

研究磁刺激神门穴状态下与静息状态下9名健康被试的脑电信号样本,分别构建两种状态下的脑功能网络,并对不同的网络测度进行分析.首次从复杂网络角度探索神门穴的治病机理,期望为穴位磁刺激疗法提供实验参考.分析结果表明磁刺激神门穴时脑电信号之间的关联系数值相比静息状态下降低,平均聚类系数、平均最短特征路径长度以及平均度在阈值区间均发生显著变化,小世界属性指标增强,并存在显著性差异(P<0.01).磁刺激神门穴状态下各节点通道间的紧密程度降低、连接情况较为松散、网络中各节点同步能力减弱、效率降低、网络规模减小,这时的大脑很可能处于一种比较镇静的状态而有利于睡眠的产生.