基于加权超网络模型的知识网络鲁棒性分析及应用

对知识网络的鲁棒性分析方法进行了研究.与一般的复杂网络相比,知识网络涉及两种不同类型的节点:知识和知识主体.在进行鲁棒性研究时,必须对二者进行综合考虑.为此提出基于加权超网络模型的知识网络鲁棒性分析方法,该模型可根据组织中知识与知识主体之间的映射关系将二者集成在一起.在此基础上,提出了一种关联节点删除的方法来研究知识网络的鲁棒性,并提出了度量知识网络鲁棒性的专有知识率、专有知识加权比率、知识网络抗毁性、核心领域知识网络抗毁性等指标及其分析方法,解决了知识网络的鲁棒性分析及度量的问题,并可应用于组织知识资源的安全性评估、发现易流失知识以及评价组织成员的知识重要性等方面.     

基于邻接信息熵的网络节点重要性识别算法

通过研究节点与其直接相邻和间接相邻节点之间的关联关系,提出了基于邻接信息熵的网络节点重要性识别算法,算法只需获取节点与其直接邻居及间接邻居间的关联关系,通过计算网络各节点的邻接度,进而计算各节点的信息熵,利用节点信息熵的大小表征节点在网络中的重要性.通过对一个基础网络、无向无权ARPA网络和加权有向ARPA网络进行实验仿真,证明该算法对不同类型网络的通用性;利用该算法对网络按节点重要性进行节点删除实验,研究网络形成子网络的数量与规模,证明了算法的准确性.     

复杂网络中连通支配中心性的计算

分析了现实生活中对重要节点的需求背景,对连通的网络模型提出了一种新型中心性评价指标,连通支配中心性。该中心性利用网络连通支配集的"连通"和"支配"两大特性,通过循环构建点导出支配子图的连通支配集,生成一棵支配关系扩展有向树。然后基于各节点在该有向树中的支配层次数,支配数和支配边权值3方面的属性,设计了反映节点支配能力强弱的中心性计算公式。最后以合作关系图为例进行相应实验,发现连通支配中心性比较高的节点不仅构成了网络的骨干网,能较好地维持网络基本形态,而且能桥接几个不同研究分区,起到一定的中介作用,体现了网络中节点的组织控制能力。     

基于节点度和连接方式的网络异质性测度方法

在复杂网络异质性研究中,以往主要基于单一的网络节点度分布和度相对重要程度构建指标来刻画异质性,存在一定的缺陷。对此,综合考虑网络节点度的重要性和网络节点连接的方式,运用邻接矩阵谱理论的思想,提出一种新的网络异质性测度方法并得到网络异质性离差指标。算例表明该指标运算简便,结果合理。因此新方法可以克服传统方法的不足,更为有效地反映网络的结构特征,从而加深对网络复杂性的认识。     

基于社团结构的组合信息重连策略

模糊的社团结构能有效提升网络传输性能。基于社团结构,利用节点之间的同异配程度和k-core结构来定义链路重要性,提出了一种新的在社团内部删除链路,社团之间添加链路来减弱社团结构,提高网络容量的链路重连策略,即社团组合信息链路重连策略(CCLS策略)。为了验证方法的有效性,我们分别在伪随机网络、具有社团结构的CWS小世界网络、无标度社团网络以及真实网络进行了仿真实验,仿真结果表明,CCLS策略能有效减弱网络社团特性,提高网络传输容量。     

基于最小连通支配集的复杂网络关键节点与连边识别方法

复杂网络关键节点与关键连边在网络中均起着十分重要的作用,目前的识别方法往往无法做到同时识别,并且识别指标角度较为单一。为解决上述问题,提出一种基于最小连通支配集(minimum connected dominatingset,MCDS)的复杂网络关键节点与连边识别方法,通过使用免疫粒子群(immune particle swarm optimization,IPSO)算法寻找网络最小连通支配集,构建核心骨干网,实现对复杂网络关键节点与连边的同时识别。该算法在求解过程中引入免疫机制指导粒子节点搜索方向、加快算法收敛速度,同时优化搜索节点质量。经实验验证表明,所提识别方法能够有效识别网络中的关键节点与关键连边。     

证券指数的网络动力学模型

基于复杂网络的分析方法，由香港证券市场的恒生指数（HSI）构建一个加权证券指数网络，通过对网络连接矩阵最大反比参与率厦其对应本征矢量的计算。得到了四个网络拓扑重要性节点，发现具有拓扑重要性的证券指数网络节点具有很好的统计稳定性，这说明香港证券市场在统计意义下是动力学稳定的而不是随机的。识别这些具有拓扑统计重要性的节点对应的证券市场指数的波动模式，利用复杂网络的拓扑结构来反映证券指数波动的动力学相互关联和作用，为证券市场动力学性质的研究提供了一种新的方法。     

节点重要度贡献的复杂网络节点重要度评估方法

引入m阶邻居节点的概念,提出了一种基于m阶邻居节点重要度贡献的复杂网络节点重要度方法,并引入α和γ两个参数,用于调节节点重要度评估对节点自身特性及m阶邻居节点的依赖程度。综合考虑了节点自身及1到m阶邻居节点的重要度贡献。为检验算法的有效性,采用ARPA网络拓扑并针对算法在不同m取值条件下的节点重要度情况进行了评估。评估结果显示,与度值法、介数法、节点删除法等评估方法相比,具有更高的评估精度,能显著地区分复杂网络中节点之间的重要性差异,能准确地确定网络中关键节点,保证节点重要度评估的准确性;此外,实验结果还揭示了一个重要动力学现象,即当邻居节点所考察的深度m值大于网络的平均路径长度L时,该方法可得到可靠且精度较高的评估结果。     

基于最大可达概率的虚假信息溯源问题研究

随着互联网的持续普及,虚假信息传播的速度和趋势在增加,广泛的传播将会不断影响并损害国家、社会及个人的利益,负面影响会变得难以控制.因此,本文基于最大可达概率研究了在社交网络中的三阶段虚假信息溯源问题,对于无向且连通的感染图G(V,E,p)而言,给出了最大可达概率的定义,从而进一步得到网络中每个节点的接近可达概率和最长可达路径值.除此之外,本文基于IC模型获取源候选节点集(IC-OCNS),再基于最大可达概率对网络中源候选节点集进一步筛选,提出三阶段可达概率算法(TSRA)来更好地解决社交网络中虚假信息的溯源问题.最后,在实验阶段,本文在现实世界的三个社交网络数据集中进行实验比较,验证算法的可行性和误差率,该研究可以为网络安全中虚假信息的控制和应对提供管理和决策支持.     

基于拓扑的不相交路径抗毁性评估方法

为了能够定量地计算出通信网络的抗毁性,以网状全连通网络作为参考基准,定义了基于拓扑的不相交路径抗毁性评估指标,以及节点和链路重要性评估指标,并配套研究了不相交路径的计算方法。计算被考核网络与全连通网络节点间不相交路径数的比重,得到抗毁性指标。通过计算各节点及链路失效后抗毁性变化的大小,得到网络元素重要性评估指标。阐述了计算方法的正确性,并给出时间及空间复杂度。通过算例分析并且与基于最短路径的评估方法进行对比,论证了不相交路径抗毁性评估指标和计算方法更加合理,更能体现出实际通信网络性能。     

Addressing equity issue in multi-actor policymaking via a system-of-systems approach: Aviation emissions reduction case study

Finding equitable policy solutions is critical for developing sustainable energy use.This paper presents a system-of-systems(SoS) formalism for addressing the equity issue in multi-actor policymaking.In a SoS,the control of the overall system performance is shared among a network of actors.In contrast to a single optimal solution that aggregates objectives of actors,the solution concept of iso-performance is formulated and employed to illuminate multiple solutions and hence the ’space’ for actors to compromise.By specifically accounting for the equity issue,the level of sacrifice each actor makes for each iso-performance solution is computed.To demonstrate the approach,a case study is presented about policymaking to reduce fuel life cycle aviation emissions in the United States based on the year 2020 reduction target,involving government,airlines,jet fuel refinery companies,and aircraft and engine manufacturers.A resource allocation mixed integer programming model is employed to calculate carbon emissions resulting from airlines’ deployment of aircraft fleet to meet changing air transport demand.The paper discusses three iso-performance solutions;each of them requires a different level of sacrifice from each actor.Such an insight can inform policymaking in determining the magnitude of compensation required when a particular solution is pursued.     

基于配送时效和连接成本的快递网络优化

改变以往学者基于轴辐网络理论的快递网络优化方法,本文基于复杂网络理论对快递网络进行优化.首先用配送时效表征快递网络的配送效率,用快递网络连接边的总长度来表征快递网络的连接成本,然后以最小连接成本为优化目标,构建带有配送时效约束的优化模型,并设计从全连通网络逐渐删除边际效益最低的边的算法贪婪迭代寻找最低连接成本的网络结构,最后通过算例对算法的有效性进行了验证.     

中国电影圈主要导演和演员合作网络的结构特征分析

运用社会网络分析方法,对中国电影圈近十年(2004—2013年)主要的导演和演员之间的合作网络进行了描述和分析。以导演为中心,运用双模网络分析方法,对导演和演员之间的合作关系进行了系统的描述,比较了在不同时期港台导演(演员)和大陆演员(导演)之间的合作情况,分析了电影江湖的"派系"关系。结果表明:1)导演—演员双模网络的分析发现,近十年来大陆和香港的导演-演员合作网络结构存在明显差异,相比于大陆导演,香港导演更倾向于与同一批演员反复合作;而纵向看来,近十年来,香港导演表现出越来越多地与大陆演员合作的趋势。2)导演与演员的合作网络关系十分稀疏,网络密度只有0.026。"成分"分析表明在导演与演员的双模网络中,香港导演和演员处于一个子群的中心,而大陆导演和演员相对较孤立。3)区块分析表明在电影江湖中确实存在"派系"特点,即同一地区的导演与演员更愿意在一起合作。     

Embracing the Complexity: Surfacing Problem Situations with Multiple Actors of the Pineapple Value Chain in Uganda

The complexity of local situations in which agricultural value chains are enacted requires a systemic understanding when seeking to improve interlinked livelihoods. Studying the fresh pineapple value chain in Uganda offers an illustrative example. Individually negotiated and context-specific actor relationships, along with their connected activities can be revealed by conceptualizing the chain as a purposeful human activity system. We followed a systems learning approach to elicit value chain actors’ perspectives on factors influencing their activities while surfacing relevant problem situations, resolutions and constraints. Participatory methods, including cognitive mapping, were used to spark dialogue during meetings with only farmers, traders and brokers and also with mixed groups. The results present the multiple natural, technical and social factors identified by value chain actors leading to losses and benefits to their income. System driving and shaping influences included infrastructure, seasonality, perishability and weather conditions. Process-oriented analysis of multi-stakeholder discussions revealed feedback cycles related to fragmentation of the chain. This resulted from and contributed to problematic communication, price fluctuations and challenges in actor relations. For example, actors proposed uniform pricing and debated the implications. Although the systemic perspective brought forward actors’ awareness of potential benefits of improved collaboration and recognition of interdependent activities, it also exposed barriers. Participatory systems learning helped to capture actors’ room of maneuver, and can support processes towards actor-driven change.     

Structuration Theory and Self-Organization

Social systems theory is dominated by a reductionistic individualism and a dualistic functionalism. Especially the latter does not, adequately integrate the human being. In order to avoid dualism, mechanistic determinism, and reductionism, a dialectical concept of social systems that is based on the notion of self-organization seems necessary. In order to establish a dialectical theory of social self-organization it is appropriate to integrate aspects of Anthony Giddens' structuration theory. Giddens acknowledges the importance of knowledgeable human actors in society and argues that structures are the medium and outcome of actions (theorem of the duality of structure). Structures both enable and constrain social actions. This idea corresponds to saying that social systems are re-creative, i.e., self-organizing social systems. Re-creativity is based on the creative activities of human beings. Social structures exist in and through the productive practices and relationships of human actors. The term evolution can be employed in a nonfunctionalist way that acknowledges the importance of knowledgeable human actors in social systems by conceiving the historical development of society based on a dialectic of chance and necessity and theprinciple of order through fluctuation in situations of instability and bifurcation. All self-organizing systems are information-generating systems. Giddens' concept of storage mechanisms that allow time–space distanciation of social relationships helps to describe the relationship of information and self-organization in social systems.     

基于QFD/SPA的武器装备需求分析方法

针对武器装备需求论证中性能指标重要度问题,提出了一种基于QFD与SPA相结合的方法,并给出了方法的基本思路和应用过程. 该方法以质量屋作为计算框架建立装备作战需求与性能指标间的相互关系, 通过多元联系数对国内外同类型武器装备的需求满意度进行竞争者评估. 应用结果表明,该方法可以将模糊、定性的专家意见进行集中,量化得出装备性能指标的重要度, 增强武器装备需求论证中性能指标分析结果的说服力.     

面向SDN的生存性虚拟网络映射算法

针对软件定义网络环境下生存性虚拟网络映射问题,提出了基于网络资源关键度的虚拟网络可靠性映射算法。该算法首先通过提出底层网络资源和拓扑重要度度量方式,构建资源关键度排序集合,同时备份控制网络,考虑到控制器位置部署,设置链路时延权重进行最短物理路径的选取,映射时依据位置约束进行虚网映射,在此基础上针对不同物理网络故障类型采用备份切换和可行迁移方式进行恢复,确保虚拟网络服务连续不间断。仿真结果表明,与以往算法相比,该算法在请求接受率、故障恢复率、底层网络整体负载均衡度以及平均控制延迟4个指标上具有更好的网络性能。     

The Political Construction of Inspiria Science Center

This study explores the political construction of Inspiria Science Center. The ambition is to bring the science center itself in focus and contribute to our understanding of the relationship between a science center and its community. It employs actor–network theory and discourse models treating the construction of Inspiria as a specific historical event, expressed in approximately 160 newspaper articles over a period of more than 10 years. The outcome describes how Inspiria Science Center transforms from a voluntary based project and kids playing with Lego bricks in the Faculty of Engineering’s basement to a national science center with Fiscal Budget funding and a regional development agenda. The outcome recognizes major disruptions and conflicts driving the transformation, exposing how the science center is not just context or an arena for someone else, but an actor in the science-learning network. Based on the findings we suggest developing specific models on the construction of a science center to increase the awareness towards mechanisms involved in gaining (and regaining) support.     

无线传感器网络的信息收益函数研究

信息获取与能量节省的平衡优化是无线传感器网络研究的热点问题,通过信息收益函数可以有效地解决这一问题。然而信息收益函数的性能受到网络特性和算法特性的影响,很难给出较为完备的参数设计、性能评价和选用原则。以动态协同自组织算法在目标跟踪中的应用为例,选取一些典型信息收益函数在此算法下进行分析与仿真,通过设计评价指标,优化参数设计,给出详细的性能评价,并对其鲁棒性进行分析,最后给出应用场合的选用原则,以提高网络的综合性能优化。     

关键基础设施工程网络模体与超家族

基于模体和超家族理念自下而上揭示网络结构特征是复杂网络微观研究中的前沿领域. 辨析若干关键基础设施工程网络的子图(模体)特性和超家族特征, 表明工程网络模体表现为经济、技术和地理等因素约束下, 网络设计和建设预先明确的、非随机的特定结构形式, 依据给定分类规则将工程网络子图分为必要、非必要和特征子图三种形式; 基于已有子图比剖面, 以及研究提出的子图浓度和子图组合机制超家族分类方法, 辨析关键基础设施工程网络的家族特征和分类方法异同. 提供了复杂工程网络结构规划设计的系统方法.