开源软件系统中社会-技术网络的协同演化分析

收集了开源软件项目Vuze 10个连续版本的源代码与开发者交互历史数据,构建对应的软件网络与开发者网络,依次从网络规模、平均度、最短路径和聚类系数,以及社区结构4个方面对比了两类网络的协同演化。结果表明:软件网络以3-4个版本周期性增长,而开发者网络呈明显的线性增长;整体上平均度均满足近似线性增长;"小世界"特性越来越明显,最短路径周期性下降,但开发者间局部合作更明显;模块度呈下降趋势,但开发者网络中波动更大。     

OpenStack开源软件开发者协作网络分析

以著名的开源云计算平台OpenStack项目为例研究大型开源软件的开发.以该项目Git提交数据中父子哈希码关系为基础构筑代码协作修订网络,分析其结构与演化.并在此基础上探究OpenStack项目的内在的自发组织模式和人员集体工作模式.研究结果表明,OpenStack的开发可以看作一个具有稳定的中央节点群的网络型系统的集体知识创造活动.核心开发人员在其中起主导作用,但一般开发人员从开发总工作量上是整个项目的主体.OpenStack的子项目与社区演化具有显著关联性.开发人员的工作领域呈现高度的集中性和持续稳定性.研究结果对于理解大型开源软件项目的自组织型开发人员协作结构的形成和演化,及大规模群体的社会化创新活动模式具有参考意义.     

开源软件的复杂网络分析及建模

开源软件现在变得越来越复杂.把开源软件看作复杂网络并进行研究,有助于更好地理解软件系统.同时,开源软件是一种较为复杂的人工系统,通过对它们的研究也可以推动复杂网络理论的应用.以一种基于源代码包的Linux操作系统--Gentoo Linux操作系统为研究对象,我们把该系统中的软件包抽象成节点,软件包之间的依赖关系抽象成边,以此建立复杂网络,并对其进行了分析.发现已有模型不能很好地描述与预测Gentoo网的演化过程,因此,提出了一种新的演化模型.在该模型中,网络现有节点连接新节点的概率不但与现有节点的度有关系,而且也受到现有节点"年龄"的影响.还通过计算机仿真实验把仿真数据与Gentoo真实数据进行了比较,结果显示,新模型更为适合Gentoo网.     

开源软件社区开发者角色的演化分析

收集了Tomcat 6项目从2006—2010年10个版本的开发者修改日志和邮件列表信息,分析各个版本下开发者网络中开发者的活跃度演化趋势,从中提取典型的角色演化模式,并对比不同演化模式的开发者在特定工作类型上的贡献程度。实验结果表明,开发者网络中存在5种典型的角色演化模式,而且不同演化模式下的开发者从事的工作类型也有所不同。     

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。     

开源软件核心开发者流失的级联效应仿真

开源软件核心开发者的流失不仅会严重影响项目的开发进程,甚至会造成一系列的级联效应.从动态视角探讨核心开发者流失的影响并对其采取保护措施能有效促进社区创新产出.基于复杂网络视角,以开源项目AngularJS为例,通过多属性决策的方法识别出核心开发者.在此基础上,构建负载容量模型,探究核心开发者流失的级联失效现象.研究发现...     

一种灵活的加权复杂网络演化模型及其仿真

对实际加权网络的网络特征进行了统计,分析了在网络演化过程中应考虑的演化机制.在此基础上,提出了一种灵活的加权复杂网络演化模型.该模型可以灵活的调整网络演化过程中各种演化机制影响作用的大小,网络规模和平均节点强度可控,节点和连接的状态能够动态变化.对模型进行仿真验证后发现其能够较好的拟合实际加权网络的拓扑结构特征.最后,对网络模型中幂律分布的成因进行了分析.     

“冰桶挑战”诱导的社交网络演化分析

考虑社交网络初始阶段的演化过程对于定量认识和理解人际关系的形成与演化的重要意义,搜集"冰桶挑战"事件国内从事件发起到第6天的数据。以挑战者为节点,点名关系为边构造社交网络。通过分析该网络的统计指标,发现网络密度一直减小;网络效率先减小,后又缓慢增加;连通子图的数量先迅速增加,最高增加了初始值的5倍,后又减小;网络效率与子图数量呈负相关关系。考虑到该网络构建的特殊性,与其他社交网络的演化做了对比分析。     

具有边连接增长速度的演化网络度分布研究

近年来,研究发现复杂网络的拓扑结构可分为如下三个类别:随机图模型,小世界网络模型和无标度网络模型.产生这三种不同拓扑结构的主要原因是在网络进化过程中,其边连接方式和点增加方式的不同.实际的复杂网络中幂律(Power-Law)分布的指数范围经实测为[2,3],而当前理论研究结果为[2, ∞).在分析无标度网络演化过程的基础上,提出了一种新的边连接方式,即考虑了边连接增长速度的择优连接方式,并运用主方程方法得到了在这种连接方式下网络的度分布.理论分析与数值仿真表明:在新的演化规则下,通过调节不同的连接速度,可以使幂律分布的指数范围为[2,3].     

一个中国科学家合作网的实证分析

研究了由<科学通报>过去20年间发表文章的作者所构建的科学家合作网络.按照统计学方法和基于复杂网络理论的实证分析表明,科学家产量满足幂律分布,而合作规模分布则是指数衰减的.合作网中存在一个明显的最大连通子图,该子图具有高聚类和小世界特性,并呈现社团结构和等级结构.网络的度分布介于指数与幂律之间,近似服从对数正态分布,社团规模分布亦显示出长尾特性.此外,还应用3种不同的指标研究了Hub节点的影响力.     

开源软件社区知识创造沟通网络演变研究

基于codeplex开源社区中的C#小社区沟通关系数据,利用复杂网络及其零模型方法对开源软件社区知识创造沟通网络演变特性进行研究。分析发现,网络规模前期逐渐增大后期趋于稳定,各阶段无权网络度呈广延指数分布,小世界性比较显著,社团结构显著,存在明显的富人俱乐部现象,没有明显的等级特征,是典型的异配网络;而加权网络权呈幂律分布,没有明显的社团结构特征等。结果表明知识分享、知识流动存在异质性、小世界性,项目协调人之间以及协调人与一般用户交互较多。     

一个小型演员合作网的拓扑性质分析

从著名的网络电影社区--MTime网站,获取了国内(大陆、香港、澳门、台湾)近6年来(2001～2006年)拍摄电影的数据.应用复杂网络的理论和方法,对其中的演员合作关系所形成的网络进行了初步研究.分析结果表明:与其他广义合作网络类似,中国电影演员合作网络也具有明显的聚类效应和小世界特性.此外,对历年网络及其最大连通群组也进行了网络简约和社区分析,相关研究结果与实际情况相符,对中国电影发展趋势的预测也有一定的参考价值.     

开源社区雪崩效应实证研究:以Sourceforge为例

以SourceForge社区为例,研究了开源项目开发过程中的风险传递和崩塌级联反应,对开源社区的雪崩效应进行了实证研究。分析发现,技术关联与合作关联是开源项目之间风险传递的两种主要模式,基于上述关联模式,某个项目的失败会引发一定规模的雪崩级联反应。针对SourceForge开源社区的实证研究结果显示,雪崩规模呈幂律分布,最大雪崩规模仅为18,但规模持续变大,这意味着社区处于创建期到成长期的演化阶段。     

符号网络下平衡结构对舆论形成的影响

符号网络是连边具有正负关系的网络,对系统功能产生重要影响。模拟得出负边比例与平衡结构比例之间的关系,基于点和边建立舆论动力学演化模型,利用计算机数值模拟研究演化和极限行为,发现负边比例的增加能够扩大网络周期变化的范围,最终会影响系统的趋同性;在耦合演化过程中,引入概率及时间尺度后会产生更加丰富的变化模式,并且完全平衡网络能加速系统在演化中达到稳态的弛豫过程,并能最终根据节点状态划分为两个社团。     

陆运快递网络的复杂结构特性及演化模型

陆运快递网络是快递企业包裹投递的基础,对其投递业务的完成具有重要影响。借鉴复杂网络理论研究方法,对陆运快递网络的复杂结构特性进行度量和分析,发现陆运快递网络是一个小世界网络,其度分布形式为无标度分布,存在明显地与地理位置相关的社区结构,并表现出富人俱乐部现象和节点度异配特性。根据这些结构特性,在BA无标度网络模型的增长和优先连接机制中,引入边的增长机制和节点城市的地理位置因素,构建陆运快递网络演化模型。仿真结果表明,该模型重构了陆运快递网络的主要结构特性,从理论层面揭示了陆运快递网络的生成演化机理,为快递企业在实践中构建地面投递路线提供理论依据。     

BA网络的一个等价演化模型

ER随机网络和BA网络对网络科学的发展起着十分重要的作用，在网络研究中ER网络与其等价模型可以替代使用。本文提出了BA网络的一个等价的演化模型，并解析计算和模拟了模型的节点度分布、集聚系数和平均路径长度，其演化成的结构特性与BA网络相同。在本模型的演化过程中，不需要拥有网络节点度的完全信息，没有择优连接过程，大大缩短了网络生成时间。因此，研究BA网络的性质和动力学时，可以将本模型替换BA网络。     

基于博弈论和多主体仿真的产学研合作创新网络演化

运用博弈论构建了产学研合作创新两阶段博弈模型,基于博弈策略,结合产学研合作创新网络拓扑结构,构建了产学研合作创新网络演化算法;运用Netlogo多主体仿真平台实现了产学研合作创新网络的演化仿真,揭示了其动态演化规律。研究表明:网络平均节点度呈U型分布,节点数量呈L型分布;选择"积极合作"策略的企业和学研机构存在最佳合作规模;度择优连接机制不利于无标度网络节点创新扩散,组合择优连接机制能以最大程度促进小世界网络和随机网络创新扩散。     

离散粒子群社区检测算法

针对复杂网络中的社区检测问题,提出了一种基于节点影响力的离散粒子群社区检测方法。该方法以模块度密度作为目标函数,利用离散粒子群算法对其进行优化,在优化过程中提出了节点影响力的概念,其充分利用了网络中节点的相互关系检测网络中的社区结构。同时,在此基础上提出了基于节点影响力的粒子群初始化方法和粒子状态更新方法。利用人工网络数据集和真实网络数据集对所提算法进行测试,实验结果表明,所提算法具有较好的检测结果,能更好地对网络中社区进行划分。     

基于社会影响模型的观点演化规律研究

通过建立观点演化模型,以计算机仿真为主要手段,发现网络中观点传播的一些新特性.分别从同步和抗毁性的角度分析了不同拓扑结构下的复杂网络观点演化规律.仿真结果表明无标度网络在此社会影响模型下依然显示出其"强壮且脆弱"的双重特性.网络紧密程度的上升能够提高随机网络的抗毁性,却会显著降低无标度网络的抗毁性能.此外侵入策略与噪音在演化过程中也起到重要作用.     

基于社区结构的 Dijkstra改进算法

针对复杂网络中社区结构局部优势,将每个社区塌陷为一个节点,利用局部优势向全局优势扩展的方法,将Dijkstra算法进行了改进,提出了一种基于社区结构的复杂网络最短路算法,分析了该算法的时间复杂度,并将该算法应用于战时军事物资前送体系网络.