动态短信通信复杂网络演化模型研究

为了深入理解手机短信通信网络的演化规律,通过分析手机短信通信网络生长过程的特点,研究了已有复杂网络演化模型刻画短信通信网络生长过程的不足,从而建立了短信通信复杂网络的动态演化模型.该模型在考虑网络动态增长的同时,兼顾了网络内部边的动态演化以及节点的退出,更细致、真实地刻画了短信网络的动态演化特性.实验结果显示,该模型所生成的网络规模表现出有增有减的动态演化过程,与现实情况相吻合,能够更加客观地模拟与刻画短信复杂网络的特征与演化状况.     

带有随机时延的复杂动态网络的控制

针对具有随机时延的复杂动态网络,提出了一种新的控制策略.基于复杂动态网络的节点信息在传输过程中不可避免地存在时延,将该时延描述成Markov链形式,利用Lyapunov稳定性理论与随机分析方法,建立了以线性矩阵不等式形式描述的复杂动态网络控制器存在准则.最后,以Lorenz混沌系统作为节点动力学,构造了复杂动态网络,并进行控制仿真.仿真结果表明,该控制器能够将具有随机时延的复杂动态网络渐近稳定在平衡点.     

复杂动态网络同步控制及其在信息物理系统中的应用

信息物理系统是一个高度复杂的物理系统,物联网被认为是信息物理系统的一种简约应用.基于复杂动态网络及其同步控制思想,研究信息物理系统中的控制问题.首先,阐述复杂动态网络模型、复杂动态网络同步控制、网络故障诊断;其次,提出信息物理系统中的控制问题,分析复杂动态网络同步控制技术在信息物理系统控制中的应用;最后,对信息物理系统中控制问题的研究提出建议.     

一类耦合时延复杂动态网络的输出脉冲同步研究

针对含有耦合时延的一类输出耦合复杂动态网络,研究该类复杂动态网络的脉冲同步问题。基于输出控制思想和脉冲时滞控制方法,设计一种新的输出脉冲控制器,使该类复杂动态网络实现同步,并给出同步条件。以Lorenz混沌系统作为节点动态进行数值仿真,结果表明所设计的脉冲控制器能够有效实现复杂动态网络的同步。     

多重边融合复杂网络的间歇式量化同步分析

基于量化控制和网络拆分的思想,讨论间歇耦合多重边融合复杂动态网络的量化同步问题。通过对数量化器对同步误差的反馈控制瞬态信号进行量化,并利用稳定性理论和比较定理,给出多重边融合的间歇式复杂动态网络量化同步化准则。所得理论结果进一步应用于由Chua混沌系统为动力节点所构成的多重边复杂动态网络,数值模拟表明了所获结论的有效性。     

基于观测器的复杂动态网络故障诊断新方法

针对复杂动态网络拓扑未知情形,研究复杂动态网络故障诊断问题.基于观测器思想,提出一种复杂动态网络故障诊断新方法.该方法只需利用网络节点输出信号进行观测器设计,克服了现有方法利用节点状态变量设计观测器存在的不足.研究表明,这种方法能够监测网络拓扑结构的变化.通过系统仿真,证明文中所提方法的有效性.     

区间时变时滞复杂动态网络的同步准则

目的研究含有区间时变时滞、非时滞耦合及时滞耦合复杂动态网络的同步问题。方法通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,矩阵不等式方法。结果给出了复杂动态网络新的同步准则。结论通过数值实例验证了所给结论的有效性,且具有较小的保守性和复杂性。     

动态社会网络上的传染病传播问题研究

随着对传染病传播问题研究的深入,研究中常用的传染病传播模型也越来越接近于现实世界.复杂网络视角下的传播模型,考虑了复杂动态的人际关系,能够更好的刻画传染病传播问题.依据传染病的生物学特征和人类社会关系网络的一般属性,本文在已有模型的基础上,在适应性网络中加入了潜伏期和"随机重连"机制,提出动态社会网络中的传染病传播模型,并以在世界范围内流行的、具有代表性的病毒——HIV病毒为例,阐述了该模型在动态社会网络中的应用.     

一类时空切换动态网络的稳定性

复杂动态网络由一批相互连接的节点组成,每个节点足一个动态系统．基于实际中网络的切换现象,提出并研究了时空切换动态网络的稳定性．通过构造切换型Lyapunov函数。得到了一类离散型动态网络在任意时空切换律下的渐近稳定性条件．例子和仿真说明了所得结果的有效性．     

基于复杂网络的城市公交车辆动态分布分析方法

为了动态分析公交车辆在线网上的实时分布,文章构建一个基于车辆分布的公交动态复杂网络模型,基于复杂网络理论提出车辆服务强度与线网储备运力2个指标来反映公交动态复杂网络的分布特征。基于Space-L方法建立包含城市公交站点及线路信息的静态网络模型,分析公交静态网络特性;根据公交车辆实时GPS数据提取站点间车辆数作为边的权重,建立公交动态复杂网络模型,使用车辆服务强度与线网储备运力进行线网车辆分布分析并对动静态公交网络进行匹配性研究。将提出的方法应用于宁波市公交系统,研究发现：车辆服务强度呈现出明显的时间与空间差异;线网储备运力与网络直径具有较强的相关性,可以通过不同时刻动态网络直径的大小来分析线网的储备运力;公交静态网络与动态网络的关键参数差异表明两者不完全匹配。     

具有脉冲效应复杂时滞动力网络的同步动力学与控制

从动力学和控制的角度考虑具有脉冲效应复杂时滞动力网络的同步动力学与控制问题。基于时滞动力系统的脉冲稳定性理论,给出了简单而又一般的网络同步化准则;并进一步将所得结果分别应用于由混沌时滞Hopfield神经网络和FHN神经元振子为动力节点所构成的具有脉冲效应无尺度(scale-free)结构复杂动力网络,数值模拟表明了所获理论结果的正确性。     

基于混合神经网络的一般动态系统MT方法建模

利用MT理论对一般动态系统的分解提出了混合神经网络建模的方法，混合神经网络模型采用动态神经网络和静态神经网络级联的方式，结合了二者的优点，克服了各自的不足之处．探讨了采用混合神经网络对一般动态系统建模的方法．研究结果表明，此方法对于一般动态系统，特别是复杂的非线性动态系统的建模有其独特的优点．     

混合时滞驱动响应动力学网络的函数投影同步

构造了一类具有混合时滞的驱动响应动力学网络。基于Lyapunov稳定性定理,设计了自适应控制器,通过该控制器牵制控制这类驱动响应动力学网络并实现了其函数投影同步。数值仿真的结果表明了该控制器的有效性。同时,响应动力学网络的耦合配置矩阵不需要可约、对称等约束条件。     

Theoretical research progress in complexity of complex dynamical networks

This article reviews the main progress in dynamical complexity of theoretical models for nonlinear complex networks proposed by our Joint Complex Network Research Group(JCNRG).The topological and dynamical properties of these theoretical models are numerically and analytically studied.Several findings are useful for understanding and deeply studying complex networks from macro- scopic to microscopic levels and have a potential of applications in real-world networks.     

Theoretical research progress in complexity of complex dynamical networks

This article reviews the main progress in dynamical complexity of theoretical models for nonlinear complex networks proposed by our Joint Complex Network Research Group (JCNRG). The topological and dynamical properties of these theoretical models are numerically and analytically studied. Several findings are useful for understanding and deeply studying complex networks from macroscopic to microscopic levels and have a potential of applications in real-world networks.     

一类耦合动态网络的自适应性渐近同步与稳定(英文)

鉴于许多大规模复杂动态网络都显示出某种群体性同步运动,何光明与杨静宇讨论了非线性耦合动态网络的自适应同步,通过运用微分方程中的不变原理建立自协调反馈强度的线性反馈因子,发展了一种促进相关系统同步的方法,并通过数值实验说明了方法的有效性。继续何光明与杨静宇的工作,研究一类具有非均匀耦合强度的非线性耦合动态网络的自适应渐近同步与自适应渐近稳定。给出非线性耦合动态网络自适应渐近同步与自适应渐近稳定的定义,并运用微分方程中的李雅普洛夫方法建立系统实现自适应渐近同步的充分条件与实现自适应渐近稳定的充分条件。最后通过数值实验验证理论。     

一类带有时滞和时滞耦合复杂网络的脉冲同步

研究了耦合项和非线性项含有时滞的复杂网络的脉冲同步问题.根据可控的复杂网络达到同步时耦合项会自动消失,可以得到含有脉冲影响复杂网络的误差动态网络.根据脉冲微分方程的稳定性分析,建立合适的Lyapunov Krasovskii泛函,得到含有脉冲影响的复杂网络新的脉冲同步准则.最后,复杂网络的微分方程模型和误差系统仿真图说明了脉冲同步准则的有效性和正确性.     

具有耦合时滞的时变复杂动态网络的函数投影同步

研究了具有时变耦合时滞的时变复杂动态网络的函数投影同步,通过设计合适的反馈控制器获得了复杂动态网络系统实现函数投影同步的法则.通过数值模拟验证了该理论的正确性和有效性。     

两个时变复杂网络的自适应同步(英文)

研究了两个时变复杂网络的自适应同步。根据Lyapunov稳定性理论,分析了两个时变复杂网络的同步条件,并且证明了它的有效性。为了验证理论结果,以不同参数下的Lorenz系统作为两个时变网络的节点动力学系统进行仿真分析,从仿真结果可以得到:如果不施加控制,这两个时变复杂网络不能实现同步;如果设计合适的自适应控制器,这两个时变复杂网络将达到同步。不管是对相同结构的复杂网络,还是对不同结构的复杂网络,仿真结果和理论分析均一致。     

基于线性矩阵不等式的牵制控制策略分析

研究复杂动力学网络的同步牵制控制问题.通过引入牵制控制,对具有大规模节点网络中的小部分节点实施线性反馈控制策略,使得整个网络的所有节点均达到同步.针对一类一致连结的耦合复杂网络模型,采用线性矩阵不等式的方法给出了实施牵制控制达到同步的充分条件.该条件表明,选择牵制异质网络中度较大的节点可能更容易使得网络实现同步.特别地,对于特定的内部耦合矩阵和足够大的耦合强度,只要对网络中任一节点实施牵制控制就可以保证整个网络同步的实现.数值仿真验证了上述结论的有效性.