基于复杂网络理论的计算机网络可靠性研究

为提高计算机网络信息转发过程中整体结构的可靠性能力,以图论为基础,构建了计算机网络加权有向网络模型,从度、紧密度、网络效率3个方面分析了计算机网络的网络特征,并对某企业核心网信息转发过程的网络结构度值、紧密度、网络效率等进行验证分析;结果显示:算例中的节点5、6的度值最大,即失效时网络影响最大;节点5的紧密值最大,其影响能力也最大;通过整体提高及分别对各节点提高可靠度对比分析,节点5为计算机网络的核心节点;由分析可知计算机网络信息转发过程网络可靠性较差,网络可靠性由少数关键节点决定。     

中国客运航线网络结构特性与抗毁性

通过复杂网络理论对全国航线网络进行了研究。以度分布、聚类系数、平均路径长度和节点重要性指标等为依据,分析中国航线网络的基本性质以及近年来的演化,得到航线网络的变化特点。在此基础上探讨网络结构的抗毁性,由最大连通子图节点比例指标可以明显看出介数排序攻击的效果更好,更能反映整个网络的连通状况和网络性能。最后,将Louvain算法应用于中国航线网络结构的划分,结果显示结构划分与地域有明显关系。     

基于基尼系数的网络结构洞测量

用结构洞分析网络结构是评价网络结构引起的竞争优势的一种重要方法.本文提出了一种新的结构洞定量描述方法,即基于主成分分析(PCA)的结构洞的测量.给出了类似于基尼系数的网络贡献度的概念,在满足度分布不变的条件下利用贡献度分析对比无标度网络与对应的随机网络,证实用贡献度评价网络有效性的优越性.得出结论:贡献度S越大,说明网络中每个节点的重要性越平均,结构洞程度越大;反之,贡献度S越小,则说明网络结构信息主要集中在部分节点上,结构洞程度越小.     

城市出租车客流网络结构复杂性特征研究

基于轨迹数据的提取与分析, 采用复杂网络理论, 开展城市出租车客流网络结构(包括拓扑结构、权重结构和空间结构)复杂性特征研究。结果显示, 出租车客流距离长度符合对数正态分布, 节点度、流量强度、距离强度的分布呈现具有“截断”特征的幂律分布, 边权亦呈现良好的幂律分布。节点的度-流量强度相关性、度-距离强度相关性呈现幂律关系。节点之间流量强度呈现微弱的正相关。研究结果反映了出租车客流网络拓扑、权重、空间结构的整体特征以及三者之间的相互关系, 有助于揭示城市空间特征、功能特征与人群移动特征之间的相互作用机制与规律。     

复杂网络演化的自组织现象

现实世界许多复杂系统描述为复杂网络拓扑后,节点连通度呈幂律衰退,网络中存在少量的高连通度节点和大量的低连通度节点,本文研究了复杂网络的网络拓扑熵与网络结构的关系,从系统的开放性、远离平衡态、非线性相互作用以及随机涨落的角度对网络进行了分析,认为复杂网络拓扑结构是系统自组织演化的结果．     

应用复杂网络研究板块内股票的强相关性

为探索股票之间相互影响的行为,提高投资组合构建能力,以中国股市煤炭、电力板块股票为节点,以近19年股票对数回报的相关系数为边,建立复杂网络模型。通过对网络拓扑参数计算,发现该网络为无尺度网络,节点度分布负幂指数小于1,无权网络和加权网络平均集聚系数分别为0.68和0.41。对网络中心性进行了测量,发现000723,601898,601918三个节点是整个网络的核心节点;网络可划分成两个分区,并抽取出一个高度耦合的具有13个节点的中心网络,对整体网络有很大影响。     

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.     

公路交通网络的区块划分

针对中国综合交通网络的复杂程度存在公路交通网络分布结构不合理的问题,采用一种兼顾结构相似性和属性相似性的聚类区块划分方法,识别空间角度公路交通网络的区块分布情况.利用原始节点映射的方法建立公路交通网络结构的数学模型,通过改进的PageRank算法计算公路交通网络关键性节点的排序,基于排序结果进行区块划分.最后实验分析了...     

政企合作模式下企业风险关联网络关键节点识别研究

本研究利用数据抓取与人工搜集相结合的方式获得研究资料,构建了企业关联网络;结合节点的网络结构属性和企业经济属性,利用熵权法确定指标权重,应用理想解相似排序法（Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS）对网络节点进行重要性排序,识别网络中的关键节点,并以河南省生态水利行业为例进行了实证分析。研究发现政企合作模式下企业关联网络具备复杂网络特征,与单一利用网络结构属性的识别方法相比,TOPSIS综合评价方法效率更高,评价结果更具科学性和严谨性。政企合作模式（Public and Private Partnership,PPP）下企业通过共同参与项目或与同一政府合作的方式产生关联关系,并构成复杂网络。系统性风险可能在PPP企业关联网络上扩散,并通过枢纽节点快速影响网络全局。如何迅速有效地识别网络中的关键节点,对行业风险管理具有重要意义。     

基于GCN的复杂网络关键节点识别研究

准确识别出网络中的关键节点是复杂网络研究的重要内容之一.现存的关键节点识别方法多数是基于网络结构提出的中心性度量方法,识别准确率低且适用范围具有局限性.因此本文提出了基于图卷积网络的关键节点识别方法,不仅考虑了节点属性,还考虑了网络结构和邻居节点结构.首先,根据网络图例数据提取多维度特征并构建特征向量;其次,将节点特征向量输入到GCN层学习;最后,通过回归损失函数计算出最小损失,识别出关键节点.本文选取传播动力学中的SIR模拟实验和牵制控制实验作为评价方式,在不同类型的真实网络上进行验证.结果表明本文提出的方法在适用范围和准确率方面较其他方法更具优势.     

基于注意力网络特征的社区发现算法

现实世界中许多网络都是根据社区结构紧密组织起来的, 发现社区对于了解复杂网络的结构及其关系有很大的帮助, 文中提出了一种基于注意力网络特征的社区发现(community discovery algorithm based on attention network features, CANF)算法, 利用标记节点频率和反示例节点频率度量初始网络标记特征, 并且引入注意力机制, 对示例节点的每个邻居节点更好地分配权重, 将初始权重与分配权重相结合, 使初始度量的网络特征获取更多与目标有关的细节信息。文中通过分配的注意力网络特征进行复杂网络预处理以及社区博弈归并, 于真实网络中进行验证, 实验结果表明, CANF算法在准确度、模块度以及运行时间方面优于其他社区发现算法。     

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。     

多重边融合复杂网络动态演化模型

针对多个性质不同、相互融合的复杂网络演化过程时变非均衡,网络结构层级交织,特点规律难以测度的问题,提出了一个多重边融合复杂网络动态演化模型。首先,定义多重边融合复杂网络的相关概念,分析融合关系与层级关系的转化过程,按照节点、边性质的差异,拆分融合节点和重合边,将多重边融合复杂网络转化成交织型层级复杂网络;其次,定义节点的度值饱和度和吸引因子,提出交织型层级复杂网络的演化算法和局域世界演化模型,讨论了4种典型的节点演化情形,运用平均场方法分析了模型演化的度分布规律;最后进行了数值仿真分析,结果表明,演化过程结束后,未达到饱和状态的节点度值服从指数分布且误差不超过6%,已达到饱和状态的节点度值服从其连接容量的分布规律且误差不超过3%,网络交织系数与最高的新增节点概率、初始边数呈正相关性。研究结果验证了模型的可行性和有效性,为探索多重边融合复杂网络演化过程与规律提供了新的思路和方法,在交通网、通信网、社交网等结构与动力学研究方面具有良好的应用前景。     

基于Web社会网络的节点间关系多样性分析

多样性是描述社会网络中节点行为的一个重要特性,通过对典型的大规模Web社会网络DBLP数据源提取,构建了一个大型SCN(科研合作网络),针对该网络节点间的关系进行建模与量化分析,利用节点度的累积分布、相关性、结构洞、聚类系数等网络结构特征参数,实证分析得出真实社会网络中的节点间关系具有多样化的特性,其多样性指标分布呈指...     

空铁综合运输网络结构特征实证分析

为探究中国空铁综合运输网络结构特性,以城市为节点,若城市间有航班或高铁则连边,以航班数量和高铁数量为权重,分别建立了3个加权网络：高铁子网络、航空子网络和空铁综合运输网络。首先,通过均值关联、三角中介中心度、加权谐波中心度指标对比研究了不同网络的关键节点;其次,通过聚类系数和平均最短路径长度研究了三个网络的小世界特性;再次,通过Newman算法研究了三个网络的社团结构;最后,通过加权网络效率为指标,研究了三个网络的鲁棒性。研究结果表明,北上广深是三个网络的三种不同加权中心度的排名都很靠前,是共有的最为关键的节点。三个网络都具有小世界特性,但只有高铁子网络的模块度值大于0.3,存在明显的社团结构,并被划分为了10个社团。空铁综合运输网络具有更好的加权网络效率,约为0.32,为三个网络中最高,节点失效时的加权效率变化最小,鲁棒性最强。可见空铁综合运输网络集成了高铁网络、航空网络的互补优势,网络结构特征优于单一运输网络。     

基于网络游记的重庆市旅游流网络结构研究

网络游记是研究旅游流规律和特征的有效数据来源,社会网络分析法可实现旅游流网络结构的可视化,研究重庆市旅游流网络结构特征有助于旅游业的持续协调发展。以携程网游记为数据来源,采用社会网络分析法、Arcgis10.5和Ucinet6.198软件,绘制出重庆市旅游流网络图,运用网络密度、核心-边缘、凝聚子群、中心性等方法对结构特征深入分析。研究结果表明:重庆市旅游流网络分布极不平衡,主城区与周边区县的核心-边缘结构特征明显;旅游流网络密度整体较低,主城区与周边区县之间的旅游线路联系相对薄弱;渝中区是核心节点集中分布区域,对腹地的边缘节点有明显涓滴效应;访渝游客游览线路分别由渝中区向渝西、渝东南和渝东北辐射;洪崖洞、解放碑等节点因网红效应提升和强化了中心枢纽作用。     

复杂网络理论在高校工作网络中的分析与应用

高校工作现在变得越来越复杂,把高校工作看作复杂网络并进行研究,有助于更好地理解高校工作网络系统.同时,高校工作是一个较为复杂的人工系统,通过对他们的研究也可以推动复杂网络理论的应用.以青海师范大学工作网络为研究对象,把该系统中的每个部门抽象为一个节点,部门之间的依赖关系抽象成边,以此建立网络模型,通过从理论分析和计算机仿真两方面来探讨复杂网络理论在高校工作网络中的应用,并通过分析统计参数中的度分布、平均最短路径和平均聚集系数提出了对工作网络的指导意义.     

中国航空货运网络结构分析

以中国大陆民航机场作为网络节点,以机场间的货运量作为网络连边的权重,采用复杂网络的拓朴指标对中国航空货运网络结构进行分析.研究发现:中国航空货运网络呈现出小世界特性;网络不存在明显的社团结构;节点中心性间存在较高的相关性;网络整体形成了以西安、北京、成都、昆明为枢纽的网络布局.     

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.     

黄山市乡村聚落网络结构特征

以黄山市2014年卫星影像为数据源,将乡村聚落矢量数据和分乡镇行政区划矢量数据进行叠置分析,并统计每个乡镇乡村聚落的面积.在改进引力模型的基础之上,借助社会网络分析方法,以聚落面积和各聚落之间的距离为变量构建黄山市乡村聚落空间网络结构模型,实证分析了黄山市乡村聚落网络结构特征.研究结果表明:(1)从网络节点结构分析来看,网络内向程度中心性和外向程度中心性都存在明显的两级分化现象;整个网络中介中心性分布极为不均衡,区县节点在整个网络中扮演着枢纽的作用,而乡镇节点的桥梁作用远逊于区县节点;通过对网络节点的结构洞指标进行对比分析发现,城市聚落的节点具有显著的结构洞优势,而乡镇节点的结构洞优势相对较弱.(2)从整体网络结构分析来看,黄山市乡村聚落空间网络密度较低,乡村聚落之间的相互影响较小;从程度中心势的指标来看,不论是内向程度中心势指标还是外向程度中心势指标,其数值都较高,说明乡村聚落空间网络结构具有明显的集中趋势;乡村聚落空间网络结构存在明显的核心-边缘结构特征,核心区节点之间比边缘区节点之间空间互动关系更为密切,但总体来讲这种空间作用仍然较小.