复杂网络及其在国内研究进展的综述

从复杂网络模型的演化入手,在简要介绍复杂网络统计特征的基础上,对国内关于复杂网络理论及其应用的研究现状从两方面进行综述:一是对国外复杂网络理论及应用研究的介绍,包括复杂网络理论研究进展的总体概括、复杂网络动力学行为以及基于复杂网络理论的应用研究介绍;二是国内根植于本土的复杂网络的研究,包括复杂网络的演化模型,复杂网络拓扑性质、动力学行为,以及复杂网络理论的应用研究等。并结合复杂网络的主要研究内容,对今后的研究重点进行了分析。     

BBS虚拟社区的演化规律探索及仿真

结合复杂网络理论对BBS中虚拟社区网络的演化规律进行了研究.首先,通过BBS版块的数据信息构建有向虚拟社区网络,研究了网络拓扑结构特性的演化,包括新增结点数和边数、度分布的幂指数、网络结构熵等随时间变化的规律,发现网络从"有序"到"无序"再到"稳定有序"的变化过程,并且在此类社区网络中存在富人俱乐部现象.然后,基于BBS版块虚拟社区的演化规律,提出了一种虚拟社区网络构造模型.该模型方法的仿真结果与真实虚拟社区网络演化特性相符,在一定程度上能解释虚拟社区的演化规律,具有很强的实际意义.     

基于系统辨识的全球科技领军人才流动网络化模型研究

针对全球科技领军人才流动问题,将文献计量学、复杂网络和系统辨识三种分析工具相结合,建立全球科技领军人才跨国流动网络化模型.首先,应用文献计量学方法,给出全球范围内重点科技领域的领军人才的准确定义.提出基于履历分析法收集全球主要国家科技领军人才流动数据的方法:之后,结合代数图论、矩阵理论和复杂网络理论,建立全球科技人才流动网络框架模型,确定框架模型中能够直接推导出的参数和待辨识的未知参数,应用定量化模型描述全球科技人才流动的整体态势;再次,将各个国家的全球科技人才总量按时间段进行收集汇总,建立相应的数据库,基于数据库应用最小二乘方法辨识框架模型中的未知参数,从理论上完成全球科技人才流动网络模型的构建.最后.应用部分领域全球主要国家科技领军人才数据,对模型的有效性进行验证,分析领军人才流动的特点.     

开源软件的复杂网络分析及建模

开源软件现在变得越来越复杂.把开源软件看作复杂网络并进行研究,有助于更好地理解软件系统.同时,开源软件是一种较为复杂的人工系统,通过对它们的研究也可以推动复杂网络理论的应用.以一种基于源代码包的Linux操作系统--Gentoo Linux操作系统为研究对象,我们把该系统中的软件包抽象成节点,软件包之间的依赖关系抽象成边,以此建立复杂网络,并对其进行了分析.发现已有模型不能很好地描述与预测Gentoo网的演化过程,因此,提出了一种新的演化模型.在该模型中,网络现有节点连接新节点的概率不但与现有节点的度有关系,而且也受到现有节点"年龄"的影响.还通过计算机仿真实验把仿真数据与Gentoo真实数据进行了比较,结果显示,新模型更为适合Gentoo网.     

基于复杂网络的轨道交通路网可靠性仿真分析

首先通过引入复杂网络的相关特征指标,介绍了城市轨道交通路网的复杂网络特征;然后,设计了轨道交通网络仿真分析模型和路网连通可靠性评价指标,并以此为基础研究了轨道交通路网的失效仿真分析理论和方法;最后,以上海市2020年远景规划路网为例,标定了其网络类型,并对该路网的连通可靠性进行了仿真分析研究.将复杂网络理论应用到城市轨道交通领域中,可为轨道交通基础理论的研究开辟新的思路.     

系统生物学与生物网络研究

简要介绍了系统生物学的概念及其研究的特点、内容和方法.在此基础上,利用复杂网络理论将生物体系统抽象成为复杂网络,通过对生物体复杂网络的研究,可以获得关于生物体结构和功能的种种新的认识和理解.现阶段,采取的方法主要是结合度分布、小世界效应、聚集性和鲁棒性等四个方面的网络属性,对大多数生物体复杂网络所呈现出来的一系列性质和特征进行分析,得出一些普遍的规律.进一步提出今后生物系统理论研究的若干生长点.     

城市路网的复杂网络特性及可靠性仿真分析

首先通过在路网中引进网络平均距离、节点度分布以及簇系数等概念,重点研究了城市路网映射后的复杂网络特征,以合肥市路网为例进行了实证研究。在此基础上,尝试运用复杂网络理论探讨城市路网可靠性,并以合肥市路网为例,进行了路网选择性攻击和随机失效条件下的可靠性仿真分析,其结果表明路网展现出完全不同的鲁棒性。将复杂网络理论应用到城市路网分析,进一步拓展了城市交通网络基础理论的研究思路和研究范围。     

基于超网络理论的网络中心化C~4ISR系统结构模型和分析方法

本文将一种特殊的复杂网络——超网络引入到网络中心化C~4ISR系统结构的建模中.在分析网络中心化C~4ISR系统结构的超网络特征的基础上,提出了两种基于超网络理论的网络中心化C~4ISR系统结构的建模方法,即基于"拓扑"的C~4ISR系统结构超网络模型和基于"时序"的C~4ISR系统结构超网络模型,进而提出了这两种建模方法下的C~4ISR系统结构超网络模型的应用设想,并对部分应用设想进行了仿真实验分析,提出的C~4ISR系统结构的超网络模型和应用设想对于下一步系统结构的分析和研究具有一定的参考和借鉴价值.     

基于复杂网络的城市轨道交通网络中心性研究

城市轨道交通车站在网络中承担着乘客集散和连通区间的重要作用,如何有效评估其在客流网络中的影响力是研究网络结构优化和降低运营风险的重点。基于复杂网络理论,以车站为研究对象,通过建立网络客流分配模型,结合轨道交通智能卡数据提出城市轨道交通网络车站客流的集聚程度指标和3个客流中心性指标。将研究方法应用于北京市地铁网络,识别出了北京地铁的重点车站并且系统性分析了北京地铁早高峰客流现状,为地铁网络运营提出意见。     

基于复杂网络的禽流感病毒传播

基于复杂网络理论,研究了禽流感病毒的传播机制.根据实证数据分析,建立了一个禽流感病毒传播的小世界网络模型.通过对病毒传播中个体的接触程度、传染概率、潜伏期等因素研究,分析了现在对禽流感病毒预防措施的有效性.最后,通过对世界卫生组织公布的各地禽流感病毒爆发的数据进行统计,说明了用小世界网络模型模拟禽流感病毒传播的可行性.