基于复杂网络病毒传播模型的免疫策略研究

复杂网络理论促进了病毒传播的进一步认识,文章基于复杂网络中免疫策略理论提出了改进的免疫方法——三阶双免疫策略.它是对网络中任意抽得的节点中最大度节点及其三阶邻居节点一起实施免疫策略,是对双免疫策略的进一步改进.研究发现,与传统的随机免疫、经典的熟人免疫策略、二阶双免疫策略相比,文章提出的三阶免疫获得了较好的免疫效果.     

基于复杂网络的不同路由策略下交通流驱动的流行病传播

2020年,随着新型冠状肺炎在全球范围的蔓延,交通流对流行病传播动力学的影响备受关注。虽然交通流与流行病传播动力学之间的相互作用已经开始受到关注,但路由策略对基于交通流的流行病传播动力学的影响还没有得到足够的重视,因此本文在SI模型上研究了最短路径、有效路径和概率路径三种路由策略对流行病传播动力学的影响。在BA无标度网络模型上进行了仿真实验,结果显示：在节点交付能力无限交通流无拥塞的情况下,相比于最短路径路由策略,概率路径路由策略能有效地抑制流行病的传播,而有效路径路由策略则加速了流行病的传播速度。此外,在上述三种路由策略下,交通流量和传染率的增加都会导致流行病传播阈值的降低,从而加快流行病的爆发。这些研究对控制流行病的传播具有一定指导意义。     

复杂网络上具有分布式传染速率的流行病传播行为

提出一个改进的SI模型来研究分布式传染速率对复杂网络上的流行病传播的影响.与标准的SI模型不同,假定传播速率为几种典型的分布参数,如二值分布、均匀分布和指数分布.这种分布式的速率可以表示个体在传染性上的差异,这种差异可在很多真实的传染病中观察到.大量的数值仿真表明,这种分布式的传染速率能大大减小被感染结点的密度,减缓其动态传播过程,并且允许有更长的时间来采取相应的控制措施.因而,当前的研究结果对进一步理解网络上真实流行病的传播特性具有重要意义.     

基于复杂网络的微信网络信息传播研究

近三年,微信迅速发展成为最热门的社交平台。通过对微信网络的基本数据描述和复杂网络分析方法,对微信网络结构拓扑性质进行了分析。构建腾讯微信社交网络,得到度分布、聚集系数、平均路径长度等复杂网络统计性质,得出了微信网络的无标度特性和小世界特性,为研究信息在微信中的传播性质,对腾讯微信数据进行实证分析,结合实际案例,评价了微信网络拓扑结构对网络信息传播的影响。     

复杂网络环境中蠕虫的传播策略研究

针对采用单一扫描策略的传统蠕虫无法在IPv6网络及有网络地址转换设备存在的网络中快速传播的问题,提出了一种新型的蠕虫分层扫描策略,即在本地应用基于Teredo服务的子网内扫描策略,在子网间应用基于搜索引擎的扫描策略。通过对经典的简单传染病蠕虫传播模型进行补充与修改,在推导出了蠕虫传播速度公式的基础上分析与预测了使用这种扫描策略的蠕虫的传播状况。仿真实验结果证明,使用这种新型扫描策略的蠕虫与其他蠕虫相比,在复杂网络环境中感染外网中主机所花费的时间仅为传统蠕虫的10%,即有更快的传播速度与更大的传播范围。     

基于复杂网络的电力信息相依网络鲁棒性研究

电力信息相依网络是目前智能电网发展的主要趋势,研究相依网络的鲁棒性是智能电网必须解决的挑战之一.为了实现这一目标,首先基于复杂网络建立单层电网和双层相依网络模型;其次根据评估指标从多种故障模式分析单层电网鲁棒性和相依网络的鲁棒性,并用IEEE30和IEEE118节点系统进行仿真验证,仿真结果表明相依网络的鲁棒性低于单层...     

复杂网络独立集的免疫策略分析

根据独立集的概念,提出了新的复杂网络的免疫策略,免疫一个独立集中度数最大顶点的免疫方法,称为独立集的目标免疫。当独立集中免疫节点度数和等于全网络的目标免疫节点度数和时,独立集的目标免疫策略比全网络的目标免疫更加有效,并从网络结构的角度阐明这一结果出现的原因。随后比较了独立集中的随机免疫策略与全网络的随机免疫策略,实验结果表明对独立集的随机免疫并没有去掉更多的高度数节点。对于经典的SI传播模型,所有节点都只有两种状态：易染状态和感染状态。在复杂网络免疫策略的研究中,SI传播模型与SIR、SIS传播模型相比较,使用SI传播模型对于免疫策略的研究将更加有利。     

基于复杂网络的疾病传播

疾病传播问题的研究,一直是科学家所关注的焦点。近几年兴起研究的复杂网络,真实地反映出现实中系统的某些重要特性,成为研究现实网络的有效手段。在介绍复杂网络的基础上,着重阐述了复杂网络描述疾病传播的研究工作及成果,特别指出其就用于SARS病毒传播研究得到的一些有意义的结论,从而为控制病毒的传播提供了一种重要的参考依据。     

考虑感染时延的局域世界复杂网络上疾病传播行为

将感染时延引入到经典的Susceptible-Infected-Susceptible(SIS)模型来研究局域世界复杂网络上带有时延的疾病传播行为.均匀时延和度相关时延被集成到改进的SIS模型中,通过数值仿真研究时延对传播行为的影响.结果表明感染时延会促进疾病的爆发,大大增加复杂网络上疾病感染程度.此外,局域世界大小M也会显著影响网络中的疾病传播行为.     

基于复杂网络的网络效应新产品扩散模式

基于博弈论和复杂网络视角构造了一个网络效应新产品扩散模型,该模型中所有主体位于采用者网络上,主体根据个人网络策略性选择采用新产品或等待,所有主体的微观行为共同作用涌现出整体扩散模式.扩散结果表明:主体之间协调决策的策略性行为和采用者网络的拓扑结构是影响网络效应新产品扩散的重要因素;尽管采用者网络的作用很重要,但决策协调机制是决定扩散模式的首要因素.     

复杂网络免疫策略分析

基于网络免疫策略, 先从免疫效率、 代价和鲁棒性三方面分析各免疫策略在同构网络中的免疫特性, 再构建异构耦合网络模型, 并分析了各类免疫策略在异构耦合网络中对病毒传播的抑制力. 实验结果表明, 已有免疫策略可有效抑制病毒在同构网络中的传播, 但对异构耦合网络的保护能力有待提高.     

基于网络演算的复杂产品系统供应商风险度量

复杂产品系统研制过程中供应商之间协同设计制造复杂性高,风险通过供应商间的协作关系相互作用和传导。面向复杂产品系统,构建供应商层次网络,考虑供应商风险累积与风险应对及时性的交互影响,通过引入通信领域网络演算理论,基于积压和时延性能指标刻画风险的特征,将不确定的供应商风险量化问题转化为最坏边界求值问题,实现风险的确界度量。以航空复杂产品系统为例对模型进行验证,可以辨识供应商在协同研制过程中面临的重要风险,为复杂产品系统供应商风险管理提供参考依据。     

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。     

基于复杂网络理论的手机病毒传播模型研究

随着智能手机不断发展和普及,基于智能手机平台传播的病毒也随即产生并迅速发展.研究手机病毒传播的特征和规律,有助于对其进行有效的防御和控制.结合当前的研究热点复杂网络理论,对智能手机病毒传播网络建模并通过计算机仿真证明了该方法的有效性.     

基于复杂网络理论的WSN拓扑控制与安全维护

通过理论推导,得到复杂网络参数与无线传感器网络(WSN)网络容量的关系式.在关系式指导下,运用删减冗余边、添加长程边等方法,对WSN拓扑控制以提高网络容量.针对经过拓扑控制后具有小世界特性的WSN,提出一种考虑节点病毒传播强度的病毒传播局域控制方法.研究表明,拓扑控制可以有效提高WSN网络容量,通过对少量的重要节点免疫,可以节省免疫成本,提高WSN抗病毒攻击能力.     

基于节点重要性的复合免疫策略研究

为有效抑制病毒在网络中扩散,提出一种基于节点度、介数和聚类系数的复合免疫策略,该算法综合计算三类特征量得出节点重要性并免疫重要性高的节点,在人工生成网络和真实农产品供应链网络上分别进行仿真实验,结果表明:实施该复合免疫后网络中感染节点密度值低于同等免疫比例下的度免疫、节点介数免疫和聚类系数免疫策略,具有更高的免疫效率。此外,该复合免疫算法中节点度占比大小会影响免疫效果,存在一个最优的度权值使免疫效果最优。     

基于复杂网络理论的飞行冲突关键点识别

针对目前空域内航空器防相撞风险骤增,飞行安全态势不容乐观的现状,现有的飞行冲突探测方法难以把握如此复杂的空中冲突态势,不利于航空管制员对空域的飞行安全态势情况进行准确掌控。提出一种基于复杂网络理论的飞行冲突关键点识别方法。首先基于航空器机载防相撞系统（ACAS）保护区模型构建飞行冲突态势网络模型,在此基础上,采用复杂网络理论中的节点度中心性、接近中心性以及PageRank指标结合AHP方法对空域飞行冲突态势网络中所有节点的冲突等级进行评估,找出威胁等级较高的关键航空器及关键位置。仿真结果表明,通过建立飞行冲突态势网络可以合理划分空域内的安全态势等级,同时根据复杂网络节点重要度评价指标能够对存在严重冲突安全威胁的航空器进行有效识别,协助航空管制员全面掌握空域内飞行安全态势。     

基于复杂网络的交通运输网络可靠性研究进展

从指标分布特性、小世界及无标度特性和可靠性3个方面论述了复杂网络在交通运输网络的研究进程和应用现状。从网络模型构建和复杂交通运输网络应用两个方面总结了现阶段复杂交通运输网络可靠性研究中存在的问题。研究表明,今后运输网络可靠性研究将从4个方面展开:模型构建过程中充分考虑各子网络及其他相关网络的影响;基于大数据分析构建动态有向网络模型;应用牵制理论控制提高网络可靠性;城市群及多中心城市复合复杂交通运输网络可靠性研究。     

AD HOC网络的复杂网络视图

首次在Ad hoc网络体系结构中引入了复杂网络视图层,然后从一个MANET应用实例-会展网络出发,探讨了复杂网络视图的一种操作实现.有效描述和提取了其小世界特征,并进行了拓扑模拟.