具有随机性的确定性网络模型

为了进一步研究复杂网络的统计特性,简单介绍了复杂网络的几个统计指标,给出了一种通过边的迭代方式生成一种确定性网络模型的方法.在此模型构造算法的基础上对网络的个别特性进行了推导,并通过计算机编程构造了模拟网络,对比了不同规模模拟网络的部分统计特性.由推导结果和模拟数据可知,迭代生成的网络具有较小的平均路径长度和较大的群聚系数,度分布服从指数分布.因此可判断出生成的确定性网络既具有小世界特性,又具有完全随机网络的特性.     

基于空间结构的战术通信网络建模

针对目前通信网络模型对网络空间结构和节点异质性考虑不足的问题，结合战术通信网络的特点，将网络节点分为骨干节点、接入节点和用户节点，提出了一种综合考虑网络节点空间位置和节点多样性的战术通信网络演化模型，解析计算了演化模型的度分布。对网络的聚集系数、特征路径等进行的仿真分析结果表明，模型生成网络的特征路径长度随网络规模的增大反而不断减小，具有良好的连通能力。此外，生成网络更加均匀化并表现出明显的层次结构，具有战术通信网络的基本特点。     

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。     

基于NS2的P2P网络模拟平台研究

目前模拟（Simulation）在Peer-to—Peer（P2P）系统的评估和分析中发挥着重要作用。很多研究者认为底层网络布局对P2P系统性能有较大的影响，但现有的模拟器多基于不考虑底层网络的简单模型。同时多数模拟器仅支持特定协议的较小规模模拟。上述缺陷导致使用现有模拟器进行模拟的实用性和真实性无法满足实验需求。为解决上述问题，一种基于NS2的通用的、可扩展的P2P模拟平台NDP2PSim得以提出。该平台可为各类P2P协议的模拟提供真实且通用的模拟环境，同时实现了P2P系统的一些通用功能并以模块形式提供以便于使用。介绍了该模拟平台的系统结构和实现细节，并模拟Freenet作为实例演示系统使用情况。     

无标度网络中FDI技术溢出效应

在BA模型中引入技术相似程度这一变量,分析无标度网络的形成过程及其结构特点对FDI技术溢出效应的影响.仿真结果表明,新模型生成的网络具有无标度性.当节点之间的相对于外商的技术相似程度差异较大时,节点度分布变得相对比较均匀.网络中少数连接数较大的节点以及相对于外商高的技术相似程度对FDI技术溢出效应有重要影响,而网络的小世界特性以及节点间技术相似程度的差异,对于大节点企业所产生的影响起到一定的纠偏和调节作用.     

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.     

基于三个世界的二分加权复杂网络生成机制: 以某银行服务渠道为例

先将某银行15595个客户按年龄及存款余额分为9个类型,并进一步将每类客户再分为活跃与不活跃两类; 并按实际 的交易行为,在1939个服务渠道中, 给每类客户定义了交易的三个世界:局域世界与强、弱非局域世界, 局域世界是 其经常使用的渠道,强、弱非局域世界是其偶然使用的渠道, 但前者使用的概率较小,后者的较大. 然后针对15595个客户与1939个服务渠道的二分交易次数加权网络,提出了一个针对二分加权网络、考虑客户活跃程度差异的、将局域世界择优连接与弱非局域世界较大概率、强非局域世界较小概率随机连接相结合的、三个世界网络演化模型来探讨该网络的生成机制. 最后通过实际的数值模拟, 验证了该模型的有效性.此项工作对于节点间关系的建立与地理距离有关的二分加权网络的生成机制以及银行服务渠道的管理都有一定的理论与实践意义.     

无标度网络中遗忘率变化的谣言传播模型研究

本文在无标度网络中研究了遗忘率随时间变化的谣言传播模型,推导出了对应的平均场方程,并在社交网络人人网中就遗忘率对谣言传播过程的影响进行了数值模拟.结果表明:遗忘率对谣言传播的最终规模有重要影响,初始遗忘率越大或遗忘速度越大,谣言的最终传播规模越小;与遗忘率为常数的谣言传播模型相比,谣言在遗忘率随时间变化的模型中传播规模更小.研究还表明,网络结构对谣言传播也有重要影响,谣言在无标度网络中的传播速度比在均匀网络中更快,最终传播规模更小.     

中国学科知识网络的演化研究——基于1981-2010年引文数据

基于1980-2010三十年的重要中文学术期刊中文献之间的引用关系数据, 分析了中国学科知识网络的演化过程. 这30年的数据被分为三部分: 1981-1990、1991-2000 和2001-2010, 分别构建学科知识网络并分析其特征. 通过对比分析, 结果表明中国学科知识网络是一个规模较小但高度连接的网络. 它的连接结构是均匀的,但是权值的分布却具有幂律分布的特征. 在30年中, 网络的连接紧密程度大幅增加, 但是其度分布的均匀性和边权分布的不均匀性却一直存在. 通过建模分析可知, 中国学科知识网络的特征源于其固定的节点数目、重要节点之间优先建立连接以及重要节点之间边权值优先增加的演化规律.     

面向任务的网络信息体系建模分析方法研究

网络信息体系作为信息化时代体系作战能力的催化剂和融合剂,正在改变着信息化作战形态及战斗力生成模式。本文在分析网络信息体系概念内涵的基础上,引入任务与体系的关联映射规则,提出了一种综合考虑超网络和服务化特征的网络信息体系“两维四网”模型构建及特性分析方法,并以空中突击作战为例,以服务信息流模体时延、任务执行精度、资源冗余度为特征度量指标,通过仿真实验验证了模型与方法的可行性和合理性。     

中断条件下灾后救援基础设施网络设计研究

基础设施网络被认为是灾后救援的"生命线",如何在灾害引致中断情况下构建有效的灾后救援基础设施网络,是灾后能否及时响应的关键所在.本文首先针对灾后救援基础设施网络设计和调度问题,构建集成网络流变量、网络设计变量和调度变量的整数规划模型;其次,构建求解模型的优化方法,包括启发式调度规则和有效不等式;最后,分小规模和大规模两种网络情景,通过算例验证所构建模型及方法的有效性.研究成果可作为一个有效的灾后实时恢复活动的决策支持工具:有助于实施长期的救灾方案规划活动.     

网络群体事件信息传播的演化博弈分析

以政府部门处理网络群体事件信息传播为背景,建立了政府部门和网民在信息传播过程中的演化博弈模型,对不同规模网络群体事件下政府应采取的应对措施进行了复制动态分析和仿真分析研究。研究结果表明,对参与网络信息传播的人数较多、爆发时间已经较长的大规模网络群体事件,政府部门应及时、公开、透明地予以处理;对参与人数较少、距离爆发时间较短的小规模群体事件可以适当地采取屏蔽手段。政府部门要实现对有害社会秩序的网络群体事件的有效控制,应该建立有效的网络群体事件预警机制,把握处理信息传播的时机。     

一种优化算法的神经网络在混凝土强度判定中的应用

根据混凝土强度早期判定的特点 ,建立了能映射复杂非线性关系的多层前向神经网络 .重点分析了它的一些算法 ,针对基本 BP算法存在局部极小的缺陷 ,导出了基于输出空间的全局优化 BP算法 (GOBPA) .在大量混凝土强度试验的基础上 ,计算机仿真结果表明 ,用 GOBPA训练的多层前向神经网络能够以较高的精度预报混凝土的强度 .     

混合变邻域搜索算法求解大规模电动车辆路径优化问题

基于真实的物流场景,研究了带时间窗的多车型和多循环电动车辆路径问题。建立了一个基于路径的混合整数线性规划模型,可精确求解小规模算例。提出了将变邻域搜索算法和标签算法相结合的混合启发式算法,用以求解大规模情形。该算法提出了一种带随机因子的启发式算法构造初始解,并对时间窗和里程约束进行了松弛,使用邻域算子进行变邻域搜索,使用标签算法精确求解了固定商户配送顺序下的路径最优充电决策问题。测试结果表明：混合变邻域搜索算法可在极短时间内找到最优解,能大幅度降低物流成本。     

基于超网络的作战信息流转建模及特性分析

针对现有单一要素模式的信息网络不能有效反映作战信息流转复杂结构及动态过程的问题,提出一种基于超网络的作战信息流转"两层三网"模型构建及特性分析方法。首先,分析作战信息流转超网络结构特征,抽象作战节点和信息关系的多维属性,定义关联映射规则,建立作战信息流转超网络模型;其次,从节点的超度分布、超边的度分布、介数、聚类系数、子图向心性和网络弹性6个方面,研究了作战信息流转超网络的拓扑特性。最后,以空中突击作战为例,通过仿真实验,验证了模型与方法的可行性和合理性。     

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.     

基于神经网络的飞控系统实时容错设计与仿真

为了提高系统的可靠性与容错能力,提出了基于径向基神经网络的飞行控制系统传感器实时容错策略.利用改进的梯度下降优化算法来设计神经网络,以提高网络的学习速度和映射能力;基于网络的逼近性能,建立在线神经网络辨识模型;考虑到系统闭环反馈与实时控制的特性,使用多个辨识模型的信息进行传感器故障的定位和信号重构.应用某型飞机进行仿真,在保证闭环系统稳定的前提下,实现了传感器的在线故障隔离与信号重构,达到了预期的效果.     

Bilevel programming model and solution method for mixed transportation network design problem

By handling the travel cost function artfully, the authors formulate the transportation mixed network design problem (MNDP) as a mixed-integer, nonlinear bilevel programming problem, in which the lower-level problem, comparing with that of conventional bilevel DNDP models, is not a side constrained user equilibrium assignment problem, but a standard user equilibrium assignment problem. Then, the bilevel programming model for MNDP is reformulated as a continuous version of bilevel programming problem by the continuation method. By virtue of the optimal-value function, the lower-level assignment problem can be expressed as a nonlinear equality constraint. Therefore, the bilevel programming model for MNDP can be transformed into an equivalent single-level optimization problem. By exploring the inherent nature of the MNDP, the optimal-value function for the lower-level equilibrium assignment problem is proved to be continuously differentiable and its functional value and gradient can be obtained efficiently. Thus, a continuously differentiable but still nonconvex optimization formulation of the MNDP is created, and then a locally convergent algorithm is proposed by applying penalty function method. The inner loop of solving the subproblem is mainly to implement an all-or-nothing assignment. Finally, a small-scale transportation network and a large-scale network are presented to verify the proposed model and algorithm. This research is supported by the National Basic Research Program of China under Grant No. 2006CB705500, the National Natural Science Foundation of China under Grant No. 0631001, the Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University, and Volvo Research and Educational Foundations.     

区域综合运输网络构建系统仿真研究

区域综合运输网络描述模型和构建系统是进行区域交通预测和网络规划的基础.通过对区域综合运输网络概念要素和系统数据构成的分析,在单项交通网路的基础上建立了多中心分层次的综合运输网络描述模型,并利用GIS技术探讨了多方式交通网络的构建方法.系统功能模块的设计可以提供一个可视化的交通网络编辑平台,实现了区域综合交通网络构建、网络图形和数据转换以及网络属性和社会经济数据的存储、修改、查询统计等功能.系统可以实时更新网络信息,为区域综合运输预测和网络规划提供准确完备的基础数据.     

采用拓展空间法建立迟滞模型

神经网络应用于非线性建模具有很多优点,但对迟滞这类多值映射非线性无能为力.一个新的基于神经网络的迟滞建模方法--拓展空间法被提出.通过坐标变换建立基本迟滞算子,将基本迟滞算子的输出与迟滞输入同时作为神经网络的输入,使神经网络的输入空间由一维上升为二维,从而使输入与输出之间形成一对一映射关系.最后的实验结果表明,通过拓展空间法神经网络能够对多值映射非线性进行建模.