基于泊松理论的动态股票网络投资模型

在已有股票投资网络模型的基础上,提出了以条件泊松过程来描述网络中新节点的加入的有向含权动态网络模型。节点之间连边服从择优连接,网络中的权重符合动态演化规律。解析结果以及仿真结果表明,该股票投资网络稳态出入强度及节点出入强度随时间演化规律均服从幂律分布。     

基于不等概率抽样的不完全信息条件下复杂网络抗毁性模型

为了填补随机失效与故意攻击之间的空白,将复杂网络攻击信息的获取抽象成无放回的不等概率抽样问题,建立了不完全信息条件下的复杂网络抗毁性模型.其中网络攻击信息可以通过信息广度参数和信息精度参数调节控制,随机失效或故意攻击是该模型的两个特例.利用母函数方法解析推导出了任意度分布广义随机网络在随机不完全信息和优先不完全信息条件下的两个重要抗毁性度量参数——临界移除比例和巨组元规模,得到的解析结果可以分析和预测不完全信息条件下复杂网络的抗毁性.以无标度网络为例对一般攻击信息参数组合进行了仿真分析,发现随机隐藏少量节点信息将大幅度提高复杂网络的抗毁性,获取少量重要节点的信息可以大幅度降低复杂网络的抗毁性.     

广义离散时滞复杂动态网络的同步控制

讨论了一类广义离散时滞复杂动态网络的同步稳定性和牵制控制问题.针对此类系统,首先得到了弱保守性的离散时滞复杂动态网络系统的同步稳定性条件.其次,通过对部分节点设计牵制控制器,使得整个复杂动态网络系统达到同步,从而保证了整个系统的同步稳定性.随后,将控制器的设计问题转化为求解线性矩阵不等式(LM I)的凸优化问题,便于利用现有的优化软件求解.同时,大大降低了问题求解的复杂性.仿真结果验证了方法的有效性.     

不确定复杂网络的广义矩阵投影同步

基于Lyapunov稳定性理论,研究了不确定复杂网络的广义矩阵投影同步,每个网络的拓扑结构不恒等且维数也不同。在节点参数未知的情况下,通过设计自适应控制器实现了两个不同的变时滞复杂网络的广义矩阵投影同步,未知参数可以辨识。此外,对于未知的驱动网络及给定的广义矩阵,构造了实现广义矩阵投影同步的响应网络,不仅可以对该驱动网络进行同步控制达到预期效果,而且能对未知参数进行辨识确定网络结构。最后数值仿真验证了方法的有效性和可行性。     

WSN节点重要性和网络抗毁性的分析方法

无线传感器网络的一个重要设计目标是网络可靠性,无线传感器网络条件受限,节点能源有限,布置环境恶劣,使得研究无线传感器网络的节点重要性和抗毁性变得至关重要.节点的剩余能量会对网络生存时间产生影响,同样节点在拓扑结构中的位置也会对网络各个指标产生影响.通过研究节点的剩余能量和节点在拓扑结构中的贡献,综合这两种因素,提出了计算节点重要性和网络抗毁性的方法.仿真结果及对比表明该方法效果较好,且算法并不复杂.     

局域世界随机增长的加权网络模型

提出了一种新的加权网络模型.在该模型中新节点择优的局域世界是随机增大的,另外新节点除了以较大的概率在局域世界内择优连接之外还以较小的概率在局域世界外择优连接,并且已有的节点之间允许有新边的生成.该模型生成的网络的度分布、边权分布和点强度分布均为幂律分布.特别是许多实证研究表明这些分布具有的胖尾现象也能被该模型反映出来.该模型还指出点强度高度依赖于度并且它们之间服从幂律函数关系.     

基于超网络的舆论演化动态模型

针对舆论演化过程中的复杂动力学问题,提出了超网络视觉下的舆论演化动态模型,该模型包括节点的添加、重新连接链路、超边的添加以及节点的老化4个过程,其中节点代表关键词,超边代表关键词所构成的话题.其次,利用非均匀网络的演化机制,分别对该动态演化模型的超度、节点自身关注度与节点间影响力两个因素的超度进行了详细的理论分析,分析...     

一种基于介数的双层复杂网络级联失效模型

针对单层网络级联失效模型难以有效分析层状网络抗毁性的问题,基于介数分析法,研究了面向双层网络的级联失效模型。分析了网络两个层面之间信息(或能量)交互以及级联失效时的影响关系,并通过定义交互强度因子改进了节点介数计算方法,突出了节点业务对网络流量的影响。重设节点失效判定准则和负荷重分配准则,使网络两个层面在级联失效分析过程中得到关联。最后,仿真实验验证了模型有效性和可行性。     

广义多维空间效应下的金融冲击路径动态演变机制

金融领域虚拟化趋势加快,促进金融市场与实体经济的协同发展迫在眉睫,捕捉各市场之间的空间效应,提高估计精度成为金融领域研究热门。本文通过引入区域空间引力效应,结合金融市场和实体经济指标,定义广义经济测度距离和引力空间权重矩阵,构造广义多维经济空间,建立全球金融系统网络拓扑结构和空间计量层次模型,利用Bonacich网络关键性节点测度算法,研究金融冲击路径动态演变机制。研究表明:广义多维经济空间捕捉金融市场多维空间效应具有显著优势,金融冲击存在区域聚集性且动态演变,冲击路径关键性节点市场与金融市场发达程度没有必然联系,欠发达金融市场也可能成为关键性节点,关键性节点市场形成的冲击传染速度更快,传导范围更广。     

基于广义混合图的弱节点对等覆盖网络结构

针对弱节点无线网络应用环境中节点处理能力受限及网络链路稳定性低的约束条件,提出一种基于广义混合图的常数度对等覆盖拓扑Hyperlink-deBruijn(HD)网络。通过嵌入超立方连接的deBruijn图构建静态HD混合图,证明其在较低的固定节点度下同时具有最优网络直径和短容错路由长度。HD网络是静态HD图到动态网络的广义化扩展,通过理论分析和实验表明,HD网络能够保持静态HD图的基本性能特征,满足节点连接受限的约束条件;并具有容纳多点失效的高效容错寻路能力,应对网络链路不稳定性的要求;且近似传统最优直径网络,保持良好的网络性能。     

基于贝叶斯学习的复杂系统研制风险演化分析

大型复杂装备的系统结构和研制流程呈现网络化特征,研究风险演化机理有助于控制风险、降低复杂性.通过系统动态过程建模仿真获取数据样本,运用贝叶斯学习从仿真数据样本中提炼风险演化网络,识别不同风险等级的节点之间存在的关联关系,降低了仅凭经验构建风险网络的主观性.对贝叶斯学习获得的风险网络进行概率推理,在总体高风险等级下计算风险网络节点的风险后验概率分布,进而确定风险演化关键节点和传播链路.最后,通过与复杂网络特征指标评估下的静态特征进行对比分析,研究风险网络动态特征与静态特征的差异性,结果表明网络结构特征和风险传播的动态特征共同决定了风险演化关键节点和传播链路.     

兴奋性神经群体的非周期信息传输研究

研究了FitzHugh-Nagumo(FHN)可兴奋性神经元的小世界网络模型中非周期信息传输的问题.此小世界网络模型的每个节点都是一个FHN神经元,每个神经元的输入为具有一定相关时间的高斯非周期信号,而内部噪声为强度相同但相互独立的高斯白噪声.数值结果表明,随着噪声强度的增加,输入输出信号的相关系数出现了非周期随机共振现象.连接度对于非周期信号传输性能影响有限.对于两个不同小世界网络的互相关进行了分析以期提高信息传递率.这些研究结果对于复杂系统信号处理理论具有重要意义.     

点权有限的加权网络演化模型

在BBV(Barrat-Barthélemy-Vespignani)模型的基础上加入节点强度有限限制,即节点强度不允许超过某一定值S,构造了节点强度有限的加权网络演化模型--LBBV模型.理论分析与仿真试验表明,对于3节点的全耦合网络,当S《2mw0时,网络经有限步后演化结束,其结构为同质网络;当S≥2mw0时,LBBV模型的节点强度分布与网络的度分布都呈现幂律分布,并且幂律指数与BBV模型的幂律指数一致,只是相比BBV模型平移了某一常数;当S→∞时,LBBV模型退化为BBV模型.同时通过数值仿真还得到了在不同的S值下、不同规模网络演化后的节点强度分布与度分布都表现出幂律特征,而且幂律指数不随S变化.     

考虑观点篡改的观点传播动力学研究

针对舆论观点在传播过程中不断演化的现象,提出一种考虑观点篡改的新的观点传播模型。考虑节点观点在舆论传播过程中会有一定的概率被社会中的个体所修改,并基于此研究源节点的状态和节点观点的篡改对网络观点传播的影响。仿真结果表明:当网络(WS和BA网络)节点考虑观点篡改时,最终网络中节点的观点与源节点的观点是否相关,取决于网络节点的观点篡改率和源节点的观点强度;而在真实Facebook网络中,不仅仅取决于这两个因素,而且取决于源节点的度。同时实验表明,网络中高度数的源节点的观点比低度数的源节点观点传播更快。     

动态社交网络中非完全信息下谣言溯源问题研究

突发事件发生后,在线社交网络往往成为谣言滋生与传播的重灾区.追溯谣言源头,从源头阻断谣言传播是舆情管控的有效手段.但在实际中在线社交网络是动态变化的,并且谣言传播的历史情况信息很难完全获取,通常只能获取当前时刻下谣言的传播情况,因此本文聚焦于研究动态社交网络中非完全信息下谣言溯源问题.本文根据节点的传播级联在最后一层网络上的感染集合与当前时刻下新增被谣言感染节点集合的期望对称差构造目标函数,并证明了目标函数具有#P-hard的性质,且既不是次模函数也不是超模函数.接下来设计了基于可达集合抽样的方法寻找谣言源头节点,并给出了算法框架和计算复杂度分析.最后在三个真实的动态网络数据集上仿真验证了本文所提出谣言溯源方法 RSS相比于已有方法的效果更好,并探究了动态社交网络的拓扑结构变化对本文提出的谣言溯源方法准确性的影响.     

车载无线自组网络连通性分析

在智能交通系统中,车辆上常常安装无线adhoc节点,车辆间通过Adhoc方式进行点对点通信,针对这种车载无线自组网络在实际道路上的网络拓扑特点,抽象出合理的网络模型,利用渗流理论讨论该网络的连通性问题.首先证明了1维动态无线自组网络的"无渗流"特点,并通过仿真实验探讨实际交通网络中车载无线ad hoe节点的合理传输半径,提出通过合理部署静态节点的方法提高1维动态网络的连通性.针对2维车载无线自组网络的交通特性,提出适合车辆交通网的无线节点连通性策略-一基于定点覆盖的策略,从理论上给出了2维网络被定点覆盖的条件,之后通过仿真实验分析2维车载无线自组网在真实道路系统上的连通特点,并针对定点--五角场中心进行定点覆盖实验.     

动态用户最优等价不等式问题

分别给出了动态交通配流(DTA)理论中与瞬时动态用户最优及理想动态用户最优条件等价的两个不等式问题,其中不等式中采用针对迄节点的路段变量,在符合现实中人们择路行为的同时为用户提供较为全面地诱导信息.在此基础上进一步分析了该不等式作为动态用户最优条件的等价性约束在具体相关交通问题中的应用.将该不等式问题作为等价性约束条件放到实际交通问题的模型当中,为动态交通分配理论的应用研究提供了新方法;该不等式为DUO模型提供了一种计算最小路径阻抗的方法,以及在求解模型时可以将其作为验证模型解是否满足DUO条件的算法收敛准则.     

传感器网络中与节点位置无关的覆盖算法

在不能获取节点精确位置信息的条件下,现有的基于分组的节点调度算法不能保证各个组内的传感器节点均匀分布在目标区域,导致传感器网络难以获得较好的覆盖性能.提出了两种调度算法:与节点位置无关的集中式覆盖算法和分布式覆盖算法,在定位设施缺失的条件下,使得各个组内的传感器节点较为均匀地分布在目标区域.算法分析和仿真实验证明了算法的有效性.     

结合网络动力学的电网关键节点识别

为了有效发掘出网络中的重要环节,提出了一种综合网络结构和节点动力学的电网关键节点识别方法,该方法结合两种已有的节点重要性评价指标——度中心性和接近中心性,同时定义和网络动力学相关的两个指标——临界同步耦合强度和失同步扩散时间。综合考虑4种性能指标的影响来确定节点的重要性,克服了单一评价指标的片面性,可以得到比使用单一评价指标更为准确的节点重要性评价结果。在IEEE14和IEEE57节点系统上进行仿真测试,实验结果验证了方法的合理性和有效性。     

外汇套利交易的广义网络模型

本文对外汇交易的套利决策问题建立了一个广义网络模型,提出了解决最大套利收益问题的广义网络流规划和寻找所有套利机会的动态规划方法.