基于复杂网络理论的在线社会网络分析

综述了近年来复杂网络理论在在线社会网络研究中取得的进展,重点包括在线交友网络、在线社区和在线社会媒体等3大类在线社会网络的实证研究.在线社会网络的拓扑性质,尤其是度同配指数,与现实社会网络存在不同之处.解释了在线社会网络中度异配性产生的根源,指出在线的和现实的社会网络的形成具有不同的底层机制.最后总结了在线社会网络的研究意义、理论价值、潜在的应用和未来的研究方向.     

基于复杂网络理论的互联网新闻媒体分析

基于网络新闻媒体之间的转载关系构建了新闻转载网络,应用复杂网络理论分别研究了其无向无权网络、无向加权网络以及有向网络的拓扑结构.研究表明新闻转载网络具有无标度、小世界以及异配连接倾向等特性,并发现网络存在核心-边缘结构.通过比较加权网络与无权网络在组织结构上的异同以及分析网络的有向性特征,表明了权值和方向对网络新闻研究的重要意义.     

基于节点度和边权值比率的网络搜索算法

基于加权网络特性,以Internet网络为例,提出了一种基于节点度和边权值比率(Degree and Weighted Ratio,DWR)的搜索算法.通过理论分析与仿真实验得出:DWR搜索算法在搜索时间和搜索代价上均优于最大度搜索算法和最大局部介数搜索算法.通过数值仿真分析发现,DWR搜索算法的搜索时间随着设置参数的增大而逐渐增大.因此,在Internet网络中,DWR搜索算法既可以提高网络信息传输的速度,又可以增强网络的传输能力.     

局域演化的加权网络模型

在BA模型的基础上研究了兼顾局域演化、增长，以及局域与局域外存在较弱连接等3方面因素的加权网络。在这个模型中，引入了参数a，P1，P2，P3，通过理论分析，导出了这个加权网络模型的节点的强度分布，发现它服从幂律指数为2～3的幂律分布。数值仿真验证了理论分析的正确性；并通过调节参数，分析了该模型的内在特征和结构。这个改进的模型具有更为广泛的实际背景。     

基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性仿真

通过构建危险品运输超网络模型,分析了网络之间的相互作用和影响,继而建立了危险品运输网络模型生成方式;通过引入危险品运输网络"最短路径"、"平均最小风险路径距离"和"网络最大连通子图"概念,提出了"网络风险效率"和"最大连通度"抗毁性测度模型;根据网络流量特性,构建了危险品运输网络介数模型。以危险品运输网络为例进行仿真,仿真结果表明:危险品运输网络抗毁性表现为对随机攻击的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性,抗毁性更接近于无标度网络;其抗毁性是由少数节点和边维系的,且网络对节点攻击的抗毁性低于对边攻击的;网络最大连通度性能优于网络风险效率,适当增加系统冗余性可提高网络抗毁性。     

中国高校电子邮件网络实证研究

为了挖掘社会网络中人与人之间的交流方式,利用日志数据分析国内某高校电子邮件网络的特性。提取了两种网络：非交互网络和交互网络。结果发现两种网络均有很强的度和强度相关性,但是同配异配性质并不明显。此外,发现高强度节点之间存在富人俱乐部现象,而大度节点之间不存在此现象。最后利用加权适应度算法划分了加权网络的社团结构,发现社团规模累积分布满足幂律分布。结论为进一步建模仿真提供了实证基础。     

基于复杂网络的作战体系模型

针对复杂网络的脆弱性问题,面向作战体系的对抗性需求,基于复杂网络理论,利用Agent技术和OODA(观察、判断、决策、行动)作战过程,提出了作战体系模型的杓建方法.采用自底向上方法,该模型可以通过迭代扩充模型的层次,具有Agent属性、层次性、嵌套性、节点和边的冗余性等作战体系用于对抗的属性.对特征参数的仿真试验结果表明,该作战体系模型不仅具有较好的鲁棒性,而且对脆弱性也有明显的改善,能够较好的满足指挥体系在作战中的对抗需求.     

成本驱动的加权网络演变模型

建立以成本为主要偏好连接决定因素的加权网络演化模型,来深入理解交通运输网络背后的驱动力量.模型考虑交通运输业中的规模经济效应和拥挤效应,统一在成本函数之中.模型假设新点偏好连接成本小的点,连接后各边权重会发生变化,成本小的边流量增加可能性较大.根据航空业实际的成本函数进行数值模拟,模拟结果展示了服从截尾幂律分布的点度分布,非线性的点强度和点度关系,和先负后正的度相关性,能够较好地解释航空网络实证研究结果.     

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.     

基于复杂网络理论的配电网节点脆弱度评估

配电网中节点脆弱性的大小是其结构鲁棒性的重要体现,为实现对配电网节点脆弱度的评估,提出对配电网节点脆弱度大小排序的方法。首先,构建配电网的复杂网络加权模型;其次,针对节点脆弱度评估中的度值、介数、凝聚度和紧密度等几个指标,结合主观和客观两方面信息构建描述各指标重要性的权重;最后,提出综合逼近理想排序(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)和灰色关联度的方法,实现对配电网节点脆弱度大小的排序。对几种典型的中压配电网进行计算,验证了本文方法的可行性,对IEEE123系统分析,结果表明多指标综合评估较单一指标评估更符合配网的实际特点。     

基于复杂网络的轨道交通路网可靠性仿真分析

首先通过引入复杂网络的相关特征指标,介绍了城市轨道交通路网的复杂网络特征;然后,设计了轨道交通网络仿真分析模型和路网连通可靠性评价指标,并以此为基础研究了轨道交通路网的失效仿真分析理论和方法;最后,以上海市2020年远景规划路网为例,标定了其网络类型,并对该路网的连通可靠性进行了仿真分析研究.将复杂网络理论应用到城市轨道交通领域中,可为轨道交通基础理论的研究开辟新的思路.