随机派系网络模型统计性质研究

提出派系作为构建复杂网络的基本模体,在随机选择规则下,采用自然增长方式构建随机派系网络的方法,并比较分析在此方式下网络的度分布、平均路径长度和聚类系数.研究发现随机派系网络的度分布服从多重泊松分布,且派系大小n越大,分层越多;随机派系网络相比于ER随机网络具有更高的聚类系数,且派系大小n越大,聚类系数越大;随机派系网络相比于ER随机网络具有更短的平均路径长度,且派系大小n越大,平均路径长度越短.随机派系网络模型是一个具有高的聚类系数和短的平均路径长度的网络模型,可以较好地描述现实中的复杂网络的高聚类小世界的性质,它为小世界网络模型的构建提供一种新的思路.     

随机派系生长网络模型及其传输能力研究?

本文提出一种基于随机选择的派系生长网络模型,该网络从一个a-派系模体开始,每个时间步t,在网络中随机选择m个节点构建一个新的a-派系,由此网络生长演化.模拟研究表明:该网络具有高的聚类系数和短的平均路径长度是一个小世界网络,并且比值ρ=m/a越小,聚类系数越大.而度分布则呈指数分布,这些特征与许多交通系统的复杂网络的实证研究结果相符.该网络的聚类系数与节点度呈幂律变化,显示网络具有模块化层次结构的特征,这一特征与近年来人们研究的大多数复杂网络具有模块化层次结构特征的实证研究结果相符.我们还研究了该网络的传输能力,研究表明该网络的传输能力随着比值ρ=m/a的减小而增大.这些研究结果对城市公共交通网络的构建具有一定的指导意义.     

异质Erd?s-Rényi随机超网络上的演化博弈

提出了一种异质Erd9s-Rényi (ER)随机超网络.与传统同质ER随机超网络相比,异质ER随机超网络具有两个重要优点：能更有效地描述现实世界中的多层级结构和复杂关系,避免了孤立点的出现.同时,改进了传统同质ER随机超网络的构造方法,以避免出现孤立点.研究了在两种新的ER随机超网络上的演化博弈,采用了两种策略更新规则和一种博弈机制.实验揭示了以下结果：断连机制显著地促进了两种ER随机超网络的合作水平;基于两种策略更新规则,演化雪堆博弈的合作水平会随着成本效益比的增加而减小;虽然两种ER随机超网络的结构和性质是不同的,但是在其他参数相同的情况下,两种演化博弈的合作水平在两种网络上是相似的.     

高校师生群体间人员接触网络研究

为了研究高校师生群体之间的接触特性,该文通过视频监控的手段收集了相关接触数据,构建了该高校某研究所师生群体间的人员接触网络,并分析了该网络的度分布、聚类系数、层次性及社团结构等特性。统计结果显示,该研究所人员接触网络所表现出的特征兼有ER(ErdosRenyi)随机网络和WS(Watts-Strogatz)小世界网络的部分特征,同时又呈现出丰富的层次结构和模块化特性,这些特征使得该网络明显区别于现有的ER随机网络和WS小世界网络。师生关系对于该人员接触网络的拓扑结构影响明显。该研究成果可为构建一般工作场所的人群接触网络模型提供实证研究基础,对研究工作场所中传染病、信息等的传播动力学模型具有重要意义。     

基于BA模型高团聚性网络构造

介绍了复杂网络,指出BA模型在刻画真实网络上的不足,即团簇系数不高.在BA模型的基础上引入加边机制,提出了一种改进模型.数值模拟结果表明：在改进模型中,网络在保持BA模型无标度性质的同时,具有较高的团簇系数;网络的团簇系数C随改进模型中加边概率p的增大而增大,当p=1时,网络的团簇系数比同等规模的BA模型提高了约100倍.     

一种具有成员限制的移动自组网络簇生成算法

在移动自组网络中,许多应用都依赖层次结构的支持.簇结构是移动自组网络中应用最为广泛的层次结构.然而,由于受节点的资源限制,当节点密度较高时,簇首不可能服务所有邻居节点.基于max-degree算法提出一种具有成员限制的簇生成算法CMLA,根据簇首节点选择成员的方式不同,提出了最小权值、最大权值以及随机簇成员选择策略.模拟实验表明,在节点密度较高的移动自组网络中,采用最小权值簇成员选择策略的CMLA算法在簇首节点数量以及负载均衡度等方面均优于其他策略和算法.     

弱聚类网络上SI传染病的渗流

考虑了含有3团和4团的弱聚类网络,并建立了联合分布函数,借助生成函数的方法得到任选一个节点属于连通巨片的概率以及节点属于连通片的平均规模和发生连通巨片相变的渗流阈值.同时将边渗流应用于SI传染病模型中,通过模拟分析聚类系数对染病者形成连通巨片规模大小的影响.     

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.     

节点数固定的ER网络演化模型拓扑性质的研究

复杂网络模型的研究主要集中在ER网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型,其中ER网络模型是最经典的复杂网络模型之一。文章研究了节点数固定情况下的ER网络模型,根据网络内部边的动态演化特点,将节点数固定的网络模型进行了细分,给出了模型的生成算法,并模拟了算法生成的随机网络的平均路径长度和聚类系数。仿真结果表明,节点数固定的ER网络具有小世界特性,出现这种小世界特性的主要原因是由于网络内部边的异质性,而与网络的节点数变化没有必然联系。     

二维格子逾渗结构多孔介质渗透率以及非达西因子的研究

通过直接求解Navier-Stokes方程,研究在格子逾渗结构多孔介质中的中、低Reynolds数流动渗透率k以及非达西因子β的标度律关系.在逾渗临界点pc,k以及β与系统尺度L间具有标度关系k∝L-μ1,β∞Lμ2其中μ1≈1.0,μ2≈2.0.在非pc点,对足够大的L,k和β趋于常数;且在pc点附近,有k∝(p-pc)α1,β∝(p-pc)-α2,其中α1≈4/3,α2≈8/3.与粘性流相比,有限Reynolds数下渗流的阻尼系数具有更大的临界指数.     

钯团簇掺杂钇原子的密度泛函研究

在相对论有效原子实势近似下,用密度泛函方法(B3LYP/LANL2DZ)计算了二元合金团簇PdnY(n=1-5)可能的几何构型和对应的电子态,得到一系列稳定异构体的结构参数、电子态、能量和谐振频率.用最高占据轨道(HOMO)与最低空轨道(HOMO)之间的能级间隙描述团簇的稳定性,Pd2Y团簇的能级间隙最大,PdY团簇的能级间隙最小.Pd-Y相互作用改变了纯钯团簇的几何构形和稳定性.计算结果对系统研究Pd-Y体系的物理化学性质具有意义.     

氨水质子化团簇NH+4(H2O)4的结构和红外振动光谱的研究

用密度泛函B3LYP方法,分别在6-31G(d)和6-311++G(d,p)水平上逐步对质子化氨水团簇NH+4(H2O)4进行结构优化和频率计算,得到NH+4(H2O)4团簇的九种可能稳定构型及其相对应的能量.并用同样的方法对团簇的红外振动光谱进行了研究,通过对红外振动光谱中的谱峰位置与振动模式之间的关系的分析发现,质子化团簇的振动光谱普遍较中性团簇的振动光谱复杂.     

基于组模式在传感器调度部署中的优化

随机部署的无线传感器网络中会存在很多的覆盖漏洞,需要通过调度网络中的冗余节点来修复这些覆盖漏洞,而进行调度部署的第1步便是寻找网络中的冗余节点.目前主要利用簇模式来寻找合适的冗余节点,但是簇模式利用泛洪的方式寻找冗余节点会消耗较多的时间和能量.为了提高簇模式的效率,在分簇的基础上再次分组,并选出组头节点,利用组头节点来寻找合适的冗余节点.仿真结果表明组模式在寻找冗余节点的时间以及能源消耗方面优于簇模式.     

纳米团簇二维人造晶格研究取得重要进展

纳米团簇由几个到几十个原子组成,原子尺度上的尺寸涨落或局域的排列非周期性都将导致其性质的戏剧性变化.制备大小均匀且具有严格空间周期分布的纳米团簇阵列是许多科技人员多少年来努力的方向,过去的研究发现,包含特殊个数(幻数)原子的团簇具有显著的稳定性。中国科学院物理研究所表面物理实验室薛其坤和贾金锋领导的研究小组巧妙地把这种稳定性和周期纳米模板相结合而使制备首次获得成功。     

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．     

团簇MnPS3磁学性质分析

为探究团簇MnPS₃的磁学性质，设计了团簇MnPS₃的初始构型，并运用密度泛函理论(density functional theory, DFT)在B3LYP/def2-tzvp水平下对其进行优化处理，最终得到6种单重态和3种三重态稳定构型.利用Multiwfn程序计算团簇MnPS₃三重态构型的成单电子数、自旋布居数、自旋磁矩、轨道态密度及电子自旋密度差等磁性相关数据.结果表明，各轨道对团簇MnPS₃磁性的贡献大小为d轨道>p轨道>s轨道>f轨道；金属Mn原子对团簇MnPS₃磁性的影响较大，非金属原子P和S对团簇MnPS₃磁性的影响较小；d轨道态密度图对称性较差，且对应峰值相差较大，故d轨道是团簇MnPS₃磁性的主要贡献者.     

能量均衡的无线传感器网络容错分簇优化策略

平衡簇头能耗均衡对延长网络的生存时间有重要意义.算法UFTCO(Uneven Fault-Tolerance Cluster Optimize)利用无线传感器网络运行过程中相邻簇簇头能量消耗速度信息来调整簇的大小,并且从能耗大的簇"驱逐"一些节点到能耗低的簇从而平衡簇头之间的能量消耗.通过引入容错机制,提高了网络的鲁棒性.仿真表明算法UFTCO能有效地平衡簇头间的能量消耗,较好地解决"热区"问题,延长网络生存时间.     

一种无线传感器网络异构分簇模型的簇头调度方案

将无线传感器网络划分成簇会有效利用系统资源,近来提出的基于异构分簇模型的无线传感器网络,是指网络中存在多种不同能力的节点,能力强的节点自动成为簇头,这种网络避免了复杂的簇头选举过程并有效降低了普通节点的硬件复杂性和成本.但是,固定簇头的方法会削弱系统的负载均衡以及健壮性.为了解决这个问题,提出了一种基于自适应退避策略的簇头调度方案,该方案通过适当增加冗余度实现传感节点的k覆盖,增强了网络的健壮性.同时,依赖于地理信息和剩余电池能量信息,簇头节点通过自主周期性睡眠来保证系统负载的均衡分配,延长网络生存期.     

4团簇奇异态的移动特性

奇异态是一种包含同步振子区域和非同步振子区域的时空动力学行为,因其对初始条件的敏感性和"存活时间"较短而难以被捕捉到.在本文中,采用随机的初始条件,合适的耦合范围和相移参数,在非局域相位耦合振子系统中发现了缓慢移动的4团簇奇异态.并且同步团簇的移动速度随着系统尺寸的增加呈指数减小的趋势,最后达到稳定的4团簇奇异态.最后,使用Ott-Antonsen分析方法,再现了移动4团簇奇异态的时空动力学行为.     

警报传播过程建模及影响因素

为了研究警报在社会关系网络环境中的传播特征及影响因素,基于多主体建模软件Repast仿真平台,以复杂系统和复杂网络理论为指导,在ER随机网络和WS小世界网络模型的基础上建立了警报的传播模型.对社会关系网络结构和信息源节点规则进行不同设置,通过对模拟结果的研究发现具有高聚类系数的网络结构和信息源选择高连接度的节点时,警报通知的传播效率明显提高.