权重无标度网络上财富分布的仿真研究

在权重无标度网络上进行演化囚徒困境博弈的模拟仿真,对财富分布和网络权重参数β的关系进行了研究,并引入经济学中的两个重要参数(基尼系数和帕累托指数)来分析此系统中财富分布的不平等性.实验数据表明,这两个参数与β密切相关,并且在β≈-1的时候财富分布的不平等达到最小值.进一步的研究发现,当-0.5<β<1的时候,实验数据与实证数据比较吻合,说明真实世界的β可能处于这个范围之间.     

基于流量加权Betweenness提高网络容量的方法

在节点的发包速率和转发包速率都和节点度相关的流量模型中,研究了在基于跳数的最短路径路由策略下网络的容量问题.将Betweenness的概念进行了扩展,提出流量加权Betweenness的概念,使之更准确地描述在每个节点的发包速率各不相同的情况下节点可能承载的流量.并据此推导出适合于该流量模型的网络容量计算公式,同时指出在基于BA算法构造的scale-free网络中,在流量加权Betweenness值处在前5%至10%和前10%至15%的节点间加边的方法能显著提高容量.最后,通过仿真实验验证了该公式的正确性和该方法的有效性.     

网络科学的理论模型及其应用课题研究的若干进展

概述了“一院两校”网络科学联合项目组在复杂网络的理论模型及相关应用课题近年来的若干研究进展。首先,基于国际上三大经典的复杂网络模型（ER随机图,小世界模型和无标度模型）,结合统一混合理论框架里3个模型（和谐统一的混合择优模型、大统一混合网络模型和统一混合变速增加长模型）,提出构建、描述和评论了网络科学模型金字塔;其次,把宏观网络推进到微观网络模型（量子信息网络与纳米相干网络）;然后概述了规则网络的非局域连接模型及其相关的社区网络、属性连接的网络模型;含权科学家合作网络模型和提高网络同步能力的模型等。相关应用课题的进展包括：小世界和无标度拓扑下束流输运网络中束晕一混沌同步与控制、复杂混沌网络的多目标分区同步的控制及同步能力、多智能体网络系统、网络上的交通拥塞与路由问题、网络上的病毒传播问题、网络上的博弈问题,以及高科技企业网络等。这些进展反映和揭示了当前国内外网络科学同步发展的趋势和面临的挑战。     

有限资源条件下网络病毒的阻断策略

分析了通过电子邮件途径传播的计算机病毒的特点,探讨了邮件病毒传播模型.在不同的感染率和恢复率条件下,通过变更感染源,分别采用不同的阻断策略.在中国教育网中对病毒的传播和控制进行了演化模拟,提出了在资源有限的条件下复杂网络控制病毒传播的有效策略.     

无标度网络中的拥塞转变动态分析

把局部流量信息与最短路径路由策略相结合,提出了一种具有感知流量信息的路由策略算法.在该算法中,存在一个调节最短等待时间和最短传输路径之间权重的控制参数,通过调节这个控制参数可以使网络的传输能力达到最优.在具有不同聚类系数的无标度网络模型中进行仿真,仿真结果表明,拥塞转变被两种不同的相变曲线所描述,并且网络容量的大小取决于网络结构的基本属性和路由策略.与最短路径算法相比,采用该路由算法无论无标度网络的聚类系数如何,网络的吞吐量均得到较大提高,但就该路由算法本身而言,吞吐量随着聚类系数的增加而减小.     

节点吸引度相关联的无标度竞争网络

针对WWW网络每时每刻每个网页对人们的吸引程度不同及吸引度相互关联特征,提出了吸引度依赖于时间的Poisson NPA(增长择优网络)竞争网络模型.它不仅是初始吸引度为常数的Dorgovtsev等人的无向网络模型的推广,而且刻画出了增长网络的竞争机制.通过对这个模型进行分析,获得了度分布的解析表达式,并给出了渐近线性吸引系数A与新节点边数m的关系.理论分析与数值模拟表明,这类网络的幂律指数在区间(2,m 1)内,幂律指数为3的条件是渐近线性吸引系数A为0,且|A|/m越小,度分布的理论值与模拟结果的误差越小.     

基于度-负载联合偏好的无标度网络局部路由策略

提出了一种无标度(scale-free)网络上的自适应局部路由策略.发送节点根据每个邻居节点当前负载与其发送能力的关系,自适应调整向该邻居节点转发信息包的概率.此概率与每个邻居节点度的α次方成正比,α是可自适应变化的偏好因子,由节点度以及负载联合决定.当节点负载小于发送能力时,增大其偏好因子;反之,则减小.这样使得整个网络业务量较小时,可以优先把业务转发往度较大的节点,从而使信息更快到达目的地;而业务量较大时,将业务分散处理,避免在度大的节点处拥塞,使得所有节点的发送能力均能得到充分利用,从而提高了整个网络的业务承载能力.仿真结果表明,本策略有效地提高了网络容量,并且降低了网络中信息包的平均传输时延.     

基于奇异值求通解方法进行基因调控网络构建

在改进分解权值矩阵的微分方程模型基础上,引入奇异值分解方法来辅助运算.该算法不是通过奇异值分解的特解得到网络的最终结果,而是通过所算得的通解提供候选解集的方法,为微分方程模型算法缩短运算时间和提高结果精度.将本文算法与其他传统微分方程模型算法进行对比,验证结果表明:该算法的效率较高.     

一类非无标度的演化网络模型

基于BA无标度网络演化模型,研究了一类非无标度的演化网络模型,此网络模型满足增长和择优连接的特性,但演化出的网络其度分布不服从幂律.     

上海股市单边下跌股票风险复杂网络特性分析

利用股票VaR数组对股票中短期风险进行模拟,并以上海市场股票为节点,利用股票VaR数组之间的相关系数作为权值构建一个无向无权网络,即股票中短期风险复杂网络,并对其进行复杂网络特性分析.结果表明:所构建网络具有小世界效应;在特定情况下具有无标度特性,而在大多数情况下,并不具有无标度特性;单边下跌条件下,各支股票的价格波动影响较大,而各支股票的风险相互影响较小;时间跨度较小的情况下,持有不同股票所遭受的损失相差较大;而时间跨度较大的情况下,持有不同股票所遭受的损失相差较小.