抽样对复杂网络生长机制的影响

运用基于机器学习理论开发的网络机制辨识方法，对不同抽样方案得到的抽样网络生长机制进行识别，将结果与完全网络比较,以分析抽样对网络机制的影响.研究表明，不同抽样方案对网络生长机制具有不可忽视的影响.在抽样绩效方面，中枢链式抽样具有较好的网络机制保持能力；而对比网络结构特征与网络机制，中枢抽样和链式抽样对网络机制的影响更显著.此外，各抽样方案对网络机制的影响随网络类型的不同有一定差异，这表明在实践中有必要根据网络类型选择恰当的抽样方法.     

Progress in the applications of flux analysis of metabolic networks

The metabolic network has become a hot topic in the area of system biology and flux-based analysis plays a very important role in understanding the characteristics of organism metabolic networks. We review mainly the static methods for analyzing metabolic networks such as flux balance analysis (FBA), minimization of metabolic adjustment (MOMA), regulatory on / off minimization (ROOM), and dynamic flux balance analysis with linear quadratic regulator (DFBA-LQR). Then several kinds of commonly used software for flux analysis are introduced briefly and compared with each other. Finally, we highlight the applications of metabolic network flux analysis, especially its usage combined with other biological characteristics and its usage for drug design. The idea of combining the analysis of metabolic networks and other biochemical data has been gradually promoted and used in several aspects such as the combination of metabolic flux and the regulation of gene expression, the influence of protein evolution caused by metabolic flux, the relationship between metabolic flux and the topological characteristics, the optimization of metabolic engineering. More comprehensive and accurate properties of metabolic networks will be obtained by integrating metabolic flux analysis, network topological characteristics and dynamic modeling.     

图嵌入方法及其在网络虚拟化中的应用

网络虚拟化是当前计算领域的研究热点,其关键技术之一是图嵌入方法,即将由实际需求抽象所得虚拟逻辑拓扑图如何有效嵌入到基础物理网络结构图中的方法。本文的图嵌入方法是基于Cayley图和陪集图的,研究其在对等网络中用于设计高对称性的虚拟拓扑图并获得高效路由方法等虚拟化问题,也探讨了其如何有助于设计现实复杂网络有效路由方法。这些图嵌入方法充分利用图结构对称性,简化一些网络虚拟化问题,其研究对深化和发展网络中的代数和图论方法,以及网络虚拟化技术深入广泛应用有一定意义。     

移动无线传感器网络中空间复用性分析

网络拓扑结构是上层算法的基础,对无线传感器网络性能起着决定性作用.针对动态无线传感器网络拓扑结构的变化造成的空间复用问题进行了论述,量化描述了移动无线传感器网络空间复用率,并在此基础上提出了移动无线传感器网络连接拓扑的特征.研究结果对设计移动无线传感器网络MAC层协议具有重要的参考价值.     

The large-scale organization of metabolic networks

In a cell or microorganism, the processes that generate mass, energy, information transfer and cell-fate specification are seamlessly integrated through a complex network of cellular constituents and reactions. However, despite the key role of these networks in sustaining cellular functions, their large-scale structure is essentially unknown. Here we present a systematic comparative mathematical analysis of the metabolic networks of 43 organisms representing all three domains of life. We show that, despite significant variation in their individual constituents and pathways, these metabolic networks have the same topological scaling properties and show striking similarities to the inherent organization of complex non-biological systems. This may indicate that metabolic organization is not only identical for all living organisms, but also complies with the design principles of robust and error-tolerant scale-free networks, and may represent a common blueprint for the large-scale organization of interactions among all cellular constituents.     

权重国际贸易网络的结构分析

采用贸易流量值对国际贸易网络的边赋予权重,构建权重国际贸易网络,从顶点强度与度的关系、边的权重差异度、集聚性、顶点度相关性等角度对权重国际贸易网络的结构特征进行研究.通过与拓扑结构的研究结果进行比较,发现拓扑顶点度负相关而权重顶点度正相关等新现象.这表明对于经济流网络,从权重角度分析可以揭示更多的网络结构特征.     

特种设备安全事故时间序列拓扑网络特征研究

 为揭示特种设备安全事故时间序列的非线性动力特征,以2005—2020年中国不同类型特种设备安全事故时间序列为对象,采用可视图法将特种设备安全事故时间序列转化为拓扑网络图,生成拓扑网络结构模型;利用拓扑网络理论分析节点度、网络密度、加权聚类系数、幂律指数、介数中心性等拓扑网络特征参数,挖掘特种设备事故发生的时间序列规律。结果表明：各类特种设备安全事故时间序列的拓扑网络具有小世界特性和无标度特性;拓扑网络的聚类系数均较大,社团结构明显;介数中心性越大的节点,对应年份发生事故概率越大。采用的拓扑网络分析方法能更简洁、直观地展示特种设备安全事故时间序列的拓扑网络结构,更全面地表征特种设备安全事故时间序列的非线性动力特征,可为特种设备安全事故预测提供理论基础。     

基于二步邻居拓扑的E-Burt结构洞检测算法

连接多个不同社团的节点称为结构洞节点,部分已有的结构洞节点检测方法虽然可以检测到关键节点,但存在一些不足:基于局部的测量方法忽略了网络拓扑结构;对于大规模复杂的网络来说,基于全局的测量方法可扩展性差,等等。为了高效准确地检测社会网络中具有影响力的节点,提出了一种新的结构洞度量方法E-Burt,用来寻找结构洞节点。该方法利用节点与其二步邻居构成的拓扑关系来计算节点的有效规模,用该结果作为结构洞节点重要性的评价指标,计算每个节点的结构洞度量值,并给出了形式化定义。E-B算法基于网络拓扑结构,每次模拟迭代将选中的结构洞节点度量值置为零,下一次迭代只计算该节点二步邻居的有效规模,大大降低了时间复杂度。最后通过实验验证了算法的时间效率,分析了算法的精确度,对算法的正确性进行了证明,并与存在的经典结构洞发现算法进行了对比。     

基于IP网络的自动拓扑搜索算法

目前局域网规模不断扩大、结构日趋复杂,网络速度及网络管理成为网络系统正常运行的主要指标及关键,其中网络拓扑自动发现是网管系统的基本要求和重要功能.要求网络拓扑发现速度快并可反映使用权级而决定服务内容、服务器、路由器和交换机的布局状况,提供可视化管理界面,如系统配置、节点状态和流量监控、异常告警等,对网络系统正常运行、防范网络攻击具有重要意义.本文提出一种基于移动Agent的网络拓扑发现改进算法(广度优先搜索算法),降低了拓扑生成的复杂度,从而提高了系统速度.     

上海证券市场的复杂网络特性分析

证券市场作为一个复杂的经济系统,可以用复杂网络来抽象和描述.选取2002年以前在上海证券交易所上市,并且在2002年初至2004年末在上海证券交易所持续交易的股票为节点,股票价格波动相关性为边构建一个无向无权的证券市场网络.利用复杂网络的理论和研究方法,分析该网络的拓扑结构,发现该网络具有典型复杂网络的统计特性——小世界效应和无标度特性,从而为研究证券市场提供了一个新的视角.     

网络结构鲁棒性指标及应用研究

为了更好地测度网络抵御破坏的能力,基于网络连通和恢复能力提出了连接鲁棒性和恢复鲁棒性两种指标.运用这两种指标,以网络规模为500,取20次独立实验的均值,对ER随机网络、规则网络、BA无标度网络以及WS小世界网络4种典型网络结构进行仿真.实验结果表明:ER随机网络对于恶意攻击的鲁棒性要优于其他3种网络;BA无标度网络仅节点恢复鲁棒性较好,边恢复鲁棒性和连接鲁棒性最差;规则网络拥有很好的连接鲁棒性但恢复鲁棒性最差;WS小世界网络受其参数影响,鲁棒性介于ER随机网络和规则网络之间.同时还发现,网络结构鲁棒性的下降随着去除节点个数的增加和网络结构参数的改变而呈现出一定的"涌现"现象.     

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．     

基于复杂网络的武汉市公交网络特性研究

基于复杂网络的思想,以Gephi软件为分析工具,对武汉市公共汽车交通系统建立了邻近站点、公交线路和公交换乘3种复杂网络,获得了这3种网络的拓扑结构和几个静态几何量参数,并分析了这些网络的拓扑结构特性。结果显示,武汉公交基本可以满足当前需求,但是仍存在分布不均、乘客候车时间过长、个别站点不能通过换乘到达等问题。针对此类问题提出了优化建议。     

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。     

探讨无标度网络(图)的平衡集

无标度网络的无标度性导致其各顶点之间的连接状况(度数)具有严重的不均匀分布性,无法给出无标度网络的具体结构,不能直接观察信息传播的具体路径。基于利用生成树来研究无标度网络(图)的拓扑结构思想,尝试寻找与时间和次要节点无关的无标度网络(图)的普适性结构,研究与生成树密切相关的平衡集,给出一个寻找具有较多叶子生成树的算法。     

基于模体中心结构的蛋白质复合物识别算法

基于蛋白质相互作用的网络有明显模块化特征, 其对预测蛋白质功能、解释特定的生物进程具有重要作用, 网络模体是复杂网络演化的 重要拓扑结构, 其代表了复杂系统中的重要功能单元, 具有进化保守性的特性, 提出一种新的基于网络模体为核心节点组的蛋白质复合物识别算法. 该算法根据蛋白质相互作用网络的拓扑特性, 将模体作为蛋白质复合物的中心结构体, 并基于中心结构体进行二层节点扩充, 能准确有效地识别蛋白质复合物. 并且将复合物二维网络进行三维转化, 从而更直观清晰地展示复合物的结构体特征. 实验结果验证了该算法的有效性及可行性.     

汉江流域河网分级特征研究

为深入了解汉江流域河网结构特征,在提取高精度数字河网的基础上,结合地表水频率地图和河宽遥感数据集,研究河网几何结构和拓扑结构的自相似性,同时统计分析河网的河宽分级规律.结果表明,河网中1～6级的分支比、河长比、面积比和侧枝比等结构参数稳定在较窄的数值范围内,证明1～6级河网具有良好的几何拓扑结构自相似性.在河网自相似级...     

复杂网络子图中心性分析

许多现实网络虽然具有小世界和无标度的全局结构特征,但可能具有非常不同的局部结构特征,子图从局部层次刻画了网络内部相互连接的特定模式.本文通过仿真分析的方法研究了ER随机网络、WS小世界网络和BA无标度网络模型的子图中心性的特点,得出了这三类网络模型的子图中心性与网络密度、重连概率和网络规模之间的关系.仿真结果表明,子图中心性能够刻画复杂网络的拓扑结构.     

完备完全树及其在Op—Amp电路分析中的应用

介绍一种分析Ｏｐ－Ａｍｐ电路的拓扑公式和算法。与Ｍａｙｅｄａ算法相比，本算法不需要处理双图；也克服了完全树符号确定的困难。举例说明了该算法在电路分析中的应用。     

旅游目的地虚拟网络结构特征研究——-以黄山市为例

以黄山市为案例, 采用复杂网络理论和方法研究分析目的地虚拟网络的结构特征。结果显示该网络是具有小世界特征的稀疏网络, 其度分布符合幂律分布且幂指数位于1与2之间, 其节点倾向于链接不同类型的节点, 并且节点之间的距离和度值对节点互联的影响较弱。将黄山网络与随机网络、万维网以及其他旅游虚拟网络进行对比分析, 探讨目的地虚拟网络和现实网络之间的关系, 认为虚拟网络不仅只是信息网路, 也是社会网络, 它是现实网络在虚拟空间中的映射。在这个意义下, 目的地虚拟网络的结构特征反映了其现实网络的特征。