大规模软件宏观拓扑结构度分布及其演化分析

基于大量开源软件源代码度量数据,根据大规模软件宏观拓扑结构体现出来的复杂网络特征,将软件结构抽象为网络拓扑.在这基础上,采用复杂网络的度量分析方法,分别从无向图网络的度分布和有向图网络的出入度分布两方面讨论了大规模软件宏观拓扑结构度分布所体现出的无尺度特征.认为随着软件演化,度分布系数和入度分布系数呈下降趋势,最大节点入度值则呈增大的趋势;而出度分布系数和最大节点出度值则变化有限.然后结合软件工程实践探讨了上述现象形成原因,认为软件系统其结构还有进一步优化的空间.     

基于网络响应面的多目标优化方法

为提高多目标优化算法的收敛性以及Pareto解的分布均匀性,构建了基于网络响应面的多目标优化方法.将前馈（BP）网络以及自适应共振（ART）网络的优点相结合,充分利用各子目标每1次独立优化时获得的最优解,并将其作非占优判断后作为初始样本自适应地构建网络响应面,从而提高了Pareto解的收敛性以及多样性指标.对网络获得的每个新类进行各子目标值计算,同时对该子目标值做相似度计算,进一步剔除相似度高的样本,从而提高了Pareto解的分布性指标.通过常用的多目标优化测试函数验证该方法,并与改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）以及随机权和算法作对比,结果表明该方法能明显改善多目标优化方法的各性能指标.     

基于路由矩阵的网络透视度量方法研究

在研究网络透视方法时,为对网络拓扑结构中相关方面进行数据分析,提出了基于网络路由矩阵的度量方法.为寻找网络中重要链路和路径,分别对单链路和单路径度量进行定义;为发现链路间和路径间的相互关系,分别对链路间和路径间的相似度量以及它们的相异度量进行定义,并且分析各度量的性质并用OPNET仿真平台进行实验说明.该度量方法可以帮助网络研究人员根据实际情况选取网络重要位置部署性能监测点,同时可以用于分析网络链路间和网络路径间的依赖关系,并且评价网络透视方法的推断精确度.     

地震数据关系网络的空间尺度

通过分析美国加州地区地震数据关系网络的拓扑结构特征,研究了不同空间尺度下网络拓扑结构基本度量参数的变化规律.结果表明:随着空间尺度的增加,网络规模迅速变小,并最终达到稳定;网络的平均聚集系数和平均最短路径长度随空间尺度的增加呈波动性下降.度分布频度研究结果表明,网络的空间尺度在一个有效范围内时,网络呈现出较好的幂律分布,该范围受事件数量影响.     

恐怖网络中基于节点割集分层的组织结构发现方法

“911”等一系列恐怖事件导致越来越多的国家开始重视恐怖组织网络的研究,但社会网络分析中的一些典型度量,如节点的度、介数、接近度等,不能很好地适应具有高度组织性的社会网络.文中针对层次结构性较强的恐怖组织网络,提出了一种新的节点重要性度量,其综合了节点的全局信息与局部信息,利用割集算法对网络节点进行分层获得节点全局信息,局部信息则直接利用了节点的出/入度,并使用BP神经网络方法对综合度量进行参数优化.针对“911”恐怖事件成员网络实际数据的分析结果验证了这种度量的有效性.     

基于多目标自适应Memetic算法的复杂网络社区检测

针对提高复杂网络社区检测精准度的问题,提出一种基于自适应Memetic算法的多目标复杂网络社区检测算法.在基于Random-walker初始化策略的基础上,将Logistic函数与适应度函数相结合,引入动态自适应策略调整交叉和变异概率,挖掘网络拓扑结构的同时提高社区检测精度.将多目标优化转化为同时最小优化连接度(MRA)和分割度(RC)2个函数,在局部搜索中,利用加权和的方法将2个目标函数构成1个局部优化目标,并采用爬山算法寻找个体最优.在人工和真实数据集上对算法进行验证,结果表明:该算法能有效提高社区检测精准度,具有较好的寻优效果.     

基于网络对抗火力分配的改进量子免疫克隆算法

考虑对于目标与目标组成网络的攻击总收益最大、自身消耗最小的原则,建立网络对抗条件下火力分配多目标优化模型,引入随机网络拓扑结构,分析火力分配方案对于随机网络的攻击效果,采用改进量子免疫克隆多目标算法对模型进行求解。通过实验仿真,分析攻击收益与不同弹药成本之间的变化情况,发现使用改进算法得到火力分配方案的攻击效率比标准算法平均高出23%;对算法的收敛性与Pareto解分布的均匀性进行研究,发现改进算法得到的Pareto解分布均匀性比标准算法提高了42%,验证了模型的有效性以及改进算法的优越性。     

一种能量有效的无线传感器网络分簇路由算法

为减少无线传感器网络能耗、延长网络的生存周期,基于经典的低功耗自适应分簇算法(LEACH),提出了一种新的能量有效的分簇算法.算法的主要思想是综合网络能量分布和簇首间位置分布来优化簇首选择,从而在使簇分布更均匀的同时,进一步保证了网络内节点负载均衡.仿真和分析表明,该算法是一种有效的分簇路由算法.     

加油站网络环境风险综合评价方法

为评估加油站网络环境风险,针对加油站网络环境风险多源、多途径和多敏感目标的特点,提出一种综合评价法.该方法基于模糊数学理论,依据条件参数和环境敏感性参数计算加油站环境风险度及其不确信度,从而确定加油站环境风险等级.应用该方法对苏南地区数百座加油站的环境风险进行评估,识别出33座高风险加油站及主要风险因素,并经场地风险详查得到验证.为优化加油站网络布局、制定环境风险预防和应急措施提供依据.     

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。