具有社团结构的小世界网络模型

基于WS小世界网络的生成原理及网络社团结构的性质,提出一种具有社团结构的网络模型.在网络生成参数的控制下,可生成社团结构紧密程度不同以及随机化重连程度不同的网络.通过分析聚类系数、平均最短路径等统计特征量相对于模型生成参数的变化规律,明确模型具有的小世界特性.仿真结果表明在参数的一定范围内,所生成的网络无论是局部还是整体都同时具有小世界特性与社团结构的性质,称为具有社团结构的小世界网络(CWS网络).利用网络效率和网络的可通信性指标,通过调整参数的取值,可使所生成的网络在信息传输方面的性能超过完全随机的网络,表现出较好的信息传输与通信能力.     

基于熵的国际贸易网络异质性测度与演化

国际贸易网络是典型的复杂经济网络,拓扑结构和权重结构都具有异质性的特征.提出了网络强度熵和网络权重熵.对国际贸易网络权重结构的异质性进行测度.实证结果表明1950年至2000年间国际贸易网络拓扑结构和权重结构的异质性呈现出相反的演化方向,拓扑结构的异质性下降而权重结构的异质性上升.这说明虽然更多的国家之间开展直接的贸易关系,但国际贸易网络中贸易量和贸易流量的分布趋于更不均衡的状态.研究结果表明,对网络权重结构的分析可以揭示更为全面的系统演化特征和机制.     

基于不同划分优度的因特网拓扑聚合特征

因特网拓扑的社区聚合特征对网络性能具有重要影响.本文选取两种不同的社区划分算法:基于模块度Q的MOME算法与基于伸缩变换覆盖测度SCM的SACA算法,利用10年实际测量数据,对因特网AS层拓扑分别进行社区划分,获得的社区结构具有显著差异,究其根源在于两种算法采用的社区划分优度不同.分析发现:微小社区占大多数的幂律分布以及社区结构以星型为主的现象是SCM测度自身限制的效果.基于模块度Q的社区划分显示因特网拓扑聚合程度显著且呈增长趋势,社区规模随网络规模增长,社区结构以稠密的非星结构为主.研究表明,设计适当的社区划分优度及划分算法对于正确理解实际网络真实聚合特征具有重要意义.     

基于网络均衡性的生命线系统抗灾能力分析

为了进行系统的生命线网络系统抗灾能力分析,基于网络均衡,则网络稳定,抗灾风险分摊的思想,采用了熵原理对系统稳定性的意义对网络整体均衡性进行评价,并给出了相应的评价计算模型.其中对网络均衡性的分析是建立在结构均衡和资源分配均衡上的,结构均衡是通过同层节点拓扑重要度差异大小来体现的,差异大则结构均衡性差;资源分配均衡是通过网络节点功能重要度反映出的,并认为功能重要度实质上是节点拓扑结构重要度的"加权".通过计算得出了算例中的网络整体均衡的结果,并给出了对网络中某些高风险节点的判断.结论是基于网络均衡性进行生命线系统的抗灾分析判断其抗风险能力是可行且合理的.     

关于熵的可交换性

不管在测度空间还是拓扑空间上,两个连续映射复合后,其熵与复合的先后次序有关,但满足一定条件后,有些复合的顺序是可以交换的,即交换秩序后的熵保持不变.详细回顾了一些关于熵的定义,讨论了两个映射复合后其测度熵、测度序列熵、拓扑熵、拓扑序列熵、二维映射的拓扑熵、旋转熵及拓扑压的可交换性.     

互联网拓扑结构中的弹性网络特征

选取CAIDA机构数量级为107的互联网拓扑数据,对IPv4,IPv6与AS级互联网网络规模、标准网络结构熵、网络平均路径长度和网络度分布幂指数进行了分析.结果表明,互联网具有可扩展性与鲁棒性;互联网拓扑结构具有弹性网络特征,且随互联网的拓扑演化,弹性网络特征愈发明显.互联网弹性网络特征的发现,使借鉴生物学思想指导互联网宏观拓扑研究成为可能.     

基于精准k核的复杂网络节点重要性评估方法

由于k核存在破坏网络整体结构信息、忽略邻居节点影响力等缺点,导致每个节点难以量化区分.为了提高关键节点的识别精度,首先改进了k核的分解过程,提出了精准k核Ak.考虑到网络中局部特征信息和全局结构信息对节点的影响,将精准k核应用到重力中心性中,并提出了精准重力中心性AGC.信息学中的香农熵在网络关键节点识上具有良好的扩展性,通过结合邻域度中心性、邻域精准k核以及精准重力中心性三者的香农熵,最终提出了混合中心性MC对节点重要性进行多元评估.在7种真实网络下,对MC和其他节点评估指标分别从单调性和准确性上进行了一系列实验,实验结果表明MC具有更好的关键节点识别性能.     

一种半实物通信网络仿真模型

分析、量化半实物网络仿真中通信包转换及其对通信性能的影响程度.设计基于OPNET的半实物网络仿真模型,分析模型中真实网络节点和虚拟网络节点的映射实现原理.通过ICMP协议包实验研究虚拟与真实网络之间数据包的转换过程及其网络仿真性能.结果表明,这种网络仿真模型可将真实网络和虚拟仿真网络模型有效结合,并具有较好的仿真性能.     

大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估模型设计

大数据中网络节点拓扑结构复杂且具有明显的不稳定性,当前网络节点拓扑不稳定性评估模型大多依据社会网络分析方法理论,从不同角度表示具有不同拓扑结构特性的网络元件,获取的评估结果不充分、不可靠。为此,提出一种新的大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型,通过节点收缩法对大数据中网络节点重要性进行评估。针对大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估,结合风险函数丰富熵的内涵,将事件的风险函数在效用系数空间中的平均值看作网络的效用风险熵,依据得到的效用风险熵对效用风险熵权重进行计算。将节点收缩法和效用风险熵权重结合在一起,重新考虑权重的影响,给出新的大数据中网络凝聚度,得到大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型。实验结果表明,所提方法评估可靠性很高。     

自管理机密网络的分布式匿名路由协议

针对数据传输时所需通信分析暴露通信者身份及相互关系的问题,采用混淆网络和洋葱路由来掩饰其真实通信,通过建立匿名路径来防止通信中的流分析,但所有路由器需要通过交换路由信息了解整个网络的拓扑结构.提出一种分布式匿名路由协议.该协议不需要任何节点收集和存储网络拓扑信息.模拟结果表明该协议具有较好的可扩展性.     

基于局域社团的人类脑功能网络生成模型

研究了人类脑功能区域间拓扑结构与解剖结构两种因素对脑功能网络建模的影响,提出了基于局域社团的人类脑功能网络生成模型.模型中的局域社团拓扑结构采用功能区域间的共同邻居及邻居间的局域连接表示,解剖结构用人脑区域间的解剖距离代表.为了衡量模型生成网络与基于fMRI数据构建的真实数据网络之间的相似性,提出了用于校验网络间接近程度的相似性能量指标.实验结果表明,相比传统生成模型,基于局域社团的脑功能网络生成模型在网络效益、聚集系数、模块性、度分布等属性方面都能够更精确地模拟真实数据网络.     

基于不确定性测度的直觉模糊决策模型

在综合衡量直觉模糊数自身所具有的不确定性及其所表达信息的不确定性的基础上,以凸组合的形式设计了混合型直觉模糊熵和交叉熵测度;与已有测度相比,混合型熵测度具有更强的区分能力,而混合型交叉熵测度具有自然的对称性。在此基础上,设计了直觉模糊环境下的多属性群体决策模型,并将其应用于教育教学质量评价。理论分析和数值结果表明：混合型直觉模糊熵和交叉熵测度能够成对设计,互为印证,因而更具合理性;基于不确定性测度的群体决策模型结构清晰,步骤简明,决策结果客观有效。     

基于Choquet积分的复杂机电系统可靠性测度及应用

为了分析对复杂机电系统可靠性影响程度大的部件进而保障系统安全运行,首先构建复杂机电系统全局拓扑网络模型研究节点的拓扑属性;依据系统可靠性理论,结合故障维修数据计算网络中节点和边的功能属性;综合考虑部件保持功能属性的能力(节点可靠性属性)、部件间耦合作用关系(连接边可靠性属性)以及节点在全局系统中的拓扑地位(节点拓扑属性),提出基于Choquet积分的可靠性测度,包括功能度、功能接近度和功能介数.以CRHX型高速列车转向架系统为例的研究结果表明,所构建的可靠性测度能够从不同的角度辨识出对转向架系统可靠性影响较大的部件,以适应复杂运行工况下对系统可靠性分析关注侧重点不同的需求.     

基于OFC的仿真地震序列网络化特征对比分析

OFC模型通过模拟地震能量传递行为来认识地震的活动规律.为更加真实反映地震发生时的能量传递,用1992年美国加利福尼亚州地震数据抽象成的时空域网络替换传统二维规则网络OFC模型的底层网络.为了解仿真地震序列是否与真实地震数据具有相似性,将仿真地震序列网络化,与真实地震网络对比累积度分布的趋势,由此判断是否改进后的网络更接近真实地震网络.实验结果表明,时空域网络OFC模型产生的仿真地震序列和真实地震数据在宏观网络拓扑上具有一致性.     

BBS用户回复网络的演化模型研究

结合复杂网络理论,首先利用获取的真实BBS论坛数据信息构建有向BBS用户回复网络,并分析日增节点数、日增边数、新用户发表原帖数、新用户获得回帖数、节点择优选择概率等的演化规律.其次,提出新的网络构造模型,并进行数据仿真.仿真结果表明,仿真网络的网络结构熵、度分布的演化规律与真实网络基本吻合,在一定程度上能够证明研究方法的正确性,也能解释真实BBS网络的演化规律,具有一定的现实意义.     

通信网络拓扑可靠性层次与测度研究

梳理讨论了目前通信网络可靠性研究之间的层次关系,讨论了拓扑可靠性所处的地位、任务、指标等.其次,分析了拓扑可靠性的非概率测度,指出了连通度的核心作用.再次,研究了基于边连通度与节点连通度进行可靠性评价的思想与算法.最后,通过一个算例展示了通信网络拓扑可靠性评价的具体过程.     

基于复杂网络抗毁性与ADMPDE算法的网络拓扑结构优化

复杂网络抗毁性研究的重要内容之一,就是优化网络拓扑结构。在分析常用复杂网络抗毁性测度不足基础上,提出了以自然连通度为复杂网络抗毁性测度,建立了其拓扑结构优化模型;综合运用ADMPDE算法收敛好、寻优速度快等优点,通过适当改进用于求解复杂网络拓扑结构优化模型。通过仿真分析,验证了复杂网络拓扑优化模型及其求解算法的科学性与可行性,得出了拓扑优化过程网络结构变化一般性规律,并分析了网络拓扑结构优化前后,在不同攻击策略下复杂网络抗毁攻击能力。     

基于不确定性测度的犹豫模糊决策模型

针对已有犹豫模糊熵测度计算复杂、区分能力弱等问题,在综合衡量犹豫模糊元自身不确定性及其所表达信息不确定性的基础上,以凸组合的形式设计了混合型犹豫模糊熵和交叉熵测度。混合型犹豫模糊交叉熵测度用于度量两个犹豫模糊元之间的区分程度,它和混合型犹豫模糊熵测度一起统一于犹豫模糊元的不确定性测度。与已有的犹豫模糊不确定性测度相比,混合型熵测度具有结构简单、物理意义明确、区分能力强等优势;而混合型交叉熵测度则具有自然的对称性。然后,基于混合型犹豫模糊熵和交叉熵测度构建了属性权重未知条件下的多属性决策模型,并将其应用于无人机作战效能评估。     

混沌集的不变概率测度

证明紧度量空间的极小映射以及拓扑熵为零的区间映射不存在具有非零不变概率测度 的混沌子集，特别不存在具有非零不变概率测度的序列分布混沌子集。     

一种具有小世界性常数度的数据中心网

先义了一个常数度代数图Gcoset,在此基础上构造了8度正则度、对称性良好的数据中心网络的虚拟化拓扑结构GDCN;然后详细描述了GDCN的静态模型以及Gcoset的路由算法,并给出了GDCN结构以及一个具体实现;最后将GDCN与其他数据中心网络模型进行了对比.结果表明:GDCN的直径仅为O(log N);Gcoset的路由算法较为简单;GDCN结构简单、通信性能较高,可扩展性良好,且具有良好的路由容错性.