空间网络综述

复杂网络是研究复杂系统中大量元素间相互作用的重要工具,空间网络是复杂网络中一种特殊的网络.与一般网络相比,空间网络中的每个顶点都有自己的空间地理位置,而这种空间地理位置在顶点之间的相互作用中有重要意义.简单介绍空间网络的导航能力、同步能力和疾病传播相关方面的一些重要成果.     

系统生物学与生物网络研究

简要介绍了系统生物学的概念及其研究的特点、内容和方法.在此基础上,利用复杂网络理论将生物体系统抽象成为复杂网络,通过对生物体复杂网络的研究,可以获得关于生物体结构和功能的种种新的认识和理解.现阶段,采取的方法主要是结合度分布、小世界效应、聚集性和鲁棒性等四个方面的网络属性,对大多数生物体复杂网络所呈现出来的一系列性质和特征进行分析,得出一些普遍的规律.进一步提出今后生物系统理论研究的若干生长点.     

复杂网络研究与复杂现象

复杂网络研究为探讨复杂系统的性质提供了一个新的视角。简述了复杂网络的基本概念，对网络的结构与功能作了概略的介绍，包括小世界网和无标度网的结构特点。通过对小世界网络中小世界特征的度量，讨论了复杂网络对复杂系统研究的启示，并对生物进化过程中生物的复杂性增加在蛋白质相互作用网络中的体现做了尝试性的说明，以此为基础，对随机性与规则性之间可能产生的复杂现象进行了初步讨论。     

多子网复合复杂网络及其运算研究

提出了一种能够描述不同子系统间以及不同子系统的元素间相互关系的复合复杂网络模型;基于该模型的网络运算,可描述多个复杂网络的复合以及一个复杂网络的分解;实证验证了该模型的有效性.     

复杂网络:结构和动力学

耦合的生物化学系统、神经网络、相互作用的群居物种、互联网和万维网只是由大量高度相互连接的动态个体组成的系统的少数几个例子。获取这类系统的全局特征的首选方法是建立图模型——图中的点代表动态个体，边代表个体间的相互作用。一方面，科学家们需要处理结构问题如刻画一个复杂连线体系的拓扑结构、揭示建立在现实网络基础上的统一原理，以及完善模型从而模拟网络的增长和复制网络结构特性；另一方面，在研究复杂网络动力学时会产生许多相关问题，例如研究一个大的动态系统如何通过复杂连接的相互作用来表现集体行为的。我们回顾了近来在研究复杂网络的结构和动力学方面的主要概念以及取得的结果，总结了这些思想在许多不同学科包括从非线性科学到生物学、从统计力学到医药学以及工程学等领域的有关应用。     

复杂网络拓扑结构对系统抗毁性影响研究

通讯网络的抗毁性、生物系统的健壮性、物理系统的稳定性都与各自系统内部网络的抗毁性息息相关。为研究复杂网络拓扑结构对复杂网络抗毁性的影响,建立了复杂系统的复杂网络抗毁性模型,以解析推导与计算机仿真相结合的方式研究了两种不同的复杂网络拓扑结构(随机网络和无标度网络)对复杂网络抗毁性的影响。并把仿真结果与解析分析的结果进行了对比分析,结果表明基于多Agent的建模仿真方法是一种研究复杂网络抗毁性的合适方法。     

复杂网络: 结构和动力学

(续本刊2006年第4期) 6 应用 本章将讨论前述理论在实际网络中的应用,包括网络的结构和动力学两方面的问题.首先回顾社会网络的某些结构并考虑两类社会网络(意见形成和博弈模型)的动态演化,然后探讨因特网和万维网的统计属性,最后集中讨论生物和医学复杂网络,如分子成分之间的相互作用网和神经网络.     

复杂网络：结构和动力学

6 应用 本章将讨论前述理论在实际网络中的应用，包括网络的结构和动力学两方面的问题。首先回顾社会网络的某些结构并考虑两类社会网络（意见形成和博弈模型）的动态演化，然后探讨因特网和万维网的统计属性，最后集中讨论生物和医学复杂网络，如分子成分之间的相互作用网和神经网络。     

基于Petri 网的同步DRAM控制器的建模与分析

Petri 网理论已日益成为复杂系统设计与分析中不可或缺的工具.而ARM嵌入式处理器是一种高性能,低功耗的RISC芯片.同步动态RAM控制器状态间的相互转换较为复杂,且通过状态图只能描述它的静态特征,难以分析其动态特性.Petri网能够直观地描述非确定性,以图形化的方式表示及运用数学工具模拟与分析复杂系统.文章正是利用Petri网的这些特性来描述和分析ARM体系结构中同步DRAM控制器的状态和转换.     

图书馆借阅网的二分图研究

通过搜集上海理工大学图书馆1年内的图书外借信息,构建了图书及其借阅者的数据库及描述二者关系的二分图.根据图书和读者之间是否存在借阅关系和读者借阅书籍的天数这两种情况分别建立了无权和加权网络,并且通过复杂网络的理论和方法分析得到相关统计属性.研究发现这些统计属性均服从指数分布,且无权和加权网中相应的统计属性正相关.这表明,与无权网络相比,加权网不仅能描述合作竞争关系和结构,还能精确地描述竞争结果.并且,结合实际讨论了二分图中读者和图书内部及其之间的合作竞争关系和各项统计指标所具有的现实意义.     

一类无标度合作网络的演化模型

提出了一类特殊的无标度合作网络的演化模型.利用平均场方法解析计算了节点的增长动态性,证明了该网络是节点度分布符合幂律分布的无标度网络,其幂指数位于2和3之间.给出了节点的集聚系数与度的关系表达式,并证明了网络的平均路径长度最多以网络的对数形式增长.数值模拟结果与理论计算值很好地吻合.     

具有无尺度拓扑与小世界效应的Sierpinski网络

复杂网络是目前国内外研究的热点之一,而分形则被认为是上个世纪学术界的一个重要发现.根据Sierpinski垫这一著名的分形结构,构建了一类确定性网络,称为Sierpinski网络.提出了生成该网络的一个迭代算法,使抽象的网络构造变得具体而直观.研究发现该网络具有与许多现实网络相似的结构特性:幂律度分布、较高的集聚系数和较小的直径.     

当前复杂系统研究的几个方向

复杂系统与复杂性科学被誉为21世纪的科学,是吸引跨学科广泛注意的新型交叉科学。简要概述了复杂系统研究的几个重要方向,包括网络同步、网络交通流、新一代信息网络的结构和动力学、演化合作博弈、生物网络复杂性、人类动力学和信息物理学。     

基于Agent的计算经济学及其在供应网络中的应用

基于Agent的计算经济学（ACE）是将复杂适应系统（CAS）、基于Agent的计算机仿真方法应用到经济学研究的一种新方法。与传统的“自上而下”研究方法不同,ACE是用由很多自主、交互的Agent构成的演化系统来对整个经济系统进行建模的计算研究方法。对国内外在ACE取得的成果进行了综述,并讨论了ACE方法的特征和研究方向。同时着重讨论了ACE在供应网络中的应用,说明了它的优势,并分别在供应网络的企业内部机制、组织和复杂网络等方面讨论了潜在的研究方向。     

复杂系统、复杂网络自相似结构的涌现规律

在现实世界的复杂系统中,树状分形广泛存在.最近对于复杂网络的研究又揭示大量网络为自相似结构,随之而来的问题是:自相似结构是如何形成的.本文结合复杂系统与复杂网络,给出一个树状生长模型,通过论证揭示:生长过程及自相似结构的涌现,可集中由简单的幂律体现:幂律是自组织形成的临界状态,在它的支配下,系统得以保持有序演化发展,并涌现层层相似的自相似结构,其分形维数或相应的指数,是系统功能的度量.复杂寓于简单,简单形式的幂律蕴含了自组织演化发展并涌现自相似结构的全部过程的信息,是支配现实世界广泛现象的动力学.     

复杂网络与一类开放的复杂巨系统的探讨

从开放复杂巨系统的角度，分析近年来人们感兴趣的、在不同领域中所进行的有关“复杂网络”的研究，以及新兴的从整体出发研究问题的其它学科，认识它们与开放的复杂巨系统及其综合集成法之间的联系。更进一步阐明，处理与开放复杂巨系统相关的问题只能用综合集成法，它提供人文与科技的沟通，是理性与非理性的结合。     

复杂信息关系集成的指挥控制模型

为描述协同决策过程,提出了基于复杂信息关系集成和OODA的指挥控制模型。首先分析了个体决策环境中OODA特性,认为复杂信息关系是导致环形结构OODA难以精确描述协同决策的主要原因;结合知识管理和仙农信息理论,从武器装备体系对抗角度定义了信息、数据、情报和知识概念,确定基本元素的同时分析了物理域、信息域、认知域和社会域之间的信息流向。借鉴基于OODA的武器装备体系复杂网络模型思路,从信息视角构建了武器装备体系复杂网络模型框架。分析了框架中任务流、数据流、情报流和知识流之间的关系并给出了描述元模型。提出了用网状结构OODA模型描述协同决策的思路并抽象出了指挥控制模型。最后用ExtendSim进行了对比分析,为创新指挥控制理论提供了参考。     

复杂网络理论及其在航空网络中的应用

复杂网络理论是对复杂系统的高度抽象，它突出强调了系统的拓扑特征，其中许多性质如小世界性质、无标度性质等等已经得到了广泛的研究。本文从复杂网络的统计特性、结构模型以及在航空网络中的应用3个层次系统回顾了复杂网络的基本理论和应用现状，期望对航空网络规划问题的研究起到一定的借鉴作用。     

嵌入晶格的地理网络的逾渗

研究了地理结构对复杂网络逾渗阈值的影响，提出了一个空化网络模型，并做了相应的数值计算。发现当地理约束很弱时，地理网络一般是空间上很稀疏地连接，此时，即使网络拥有抽象的拓扑结构（度分布），网络的逾渗也比网络被密集连接时容易，也就是说，稀疏连接的地理网络的鲁棒性更高。基于这些研究结果，对一些真实网络中的基本现象给出了解释。此外，基于真实网络建设的最小消耗原则，提出了一些建设性的建议。嵌入晶格的网络模型虽然在大多数情况下并不是网络产生的真实模型（比如BA模型），但当网络结构随时间的变化可以忽略时，它也可以很好地研究复杂网络上的动力学问题。