【摘要】：復(fù)雜系統(tǒng)往往是通過許多個(gè)體之間的相互作用形成的,因而這些系統(tǒng)能抽象成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。通過利用網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的理論描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征,理解系統(tǒng)的功能和性質(zhì),從而得到其規(guī)律進(jìn)而加以應(yīng)用是復(fù)雜系統(tǒng)研究貫徹始終的目標(biāo)。在復(fù)雜系統(tǒng)抽象成為網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究以后,系統(tǒng)運(yùn)行狀況就轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行問題。 本文為了研究網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的利用情況及網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能,在網(wǎng)絡(luò)科學(xué)理論的研究背景下對城市道路網(wǎng)絡(luò)和具有社團(tuán)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入研究,構(gòu)建了三角網(wǎng)絡(luò)和社團(tuán)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的模型,通過使用K-最短路徑算法分析了在兩種網(wǎng)絡(luò)模型中節(jié)點(diǎn)的利用情況和網(wǎng)絡(luò)傳輸性能,提出了恰當(dāng)?shù)腒值能有效地增加節(jié)點(diǎn)利用率并提高網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。 由于三角網(wǎng)絡(luò)與城市交通網(wǎng)規(guī)則、整齊的特點(diǎn)相似,構(gòu)建三角網(wǎng)絡(luò)模型作為研究對象。利用K-最短路徑算法對三角網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行OD仿真(交通出行),分析了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的流量分布情況,通過路徑長度和基尼系數(shù)判斷節(jié)點(diǎn)利用情況和網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能,提出了采取增加出行時(shí)路徑數(shù)目的策略能有效提高交通網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。 由于多數(shù)社團(tuán)探測算法的時(shí)間復(fù)雜度為平方階,而且這些社團(tuán)探測算法需要事先確定社團(tuán)數(shù)量的特點(diǎn),提出了一個(gè)利用節(jié)點(diǎn)相似度及標(biāo)簽傳遞機(jī)制的社團(tuán)探測算法。該算法的設(shè)計(jì)思路是利用網(wǎng)絡(luò)的鄰接矩陣得到節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)相似度,然后通過標(biāo)簽傳遞機(jī)制對節(jié)點(diǎn)相似度進(jìn)行調(diào)整,最后由調(diào)整后的節(jié)點(diǎn)相似度對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行社團(tuán)歸類。與其他社團(tuán)探測算法相比,該算法不需事先確定社團(tuán)總數(shù),同時(shí)時(shí)間復(fù)雜度和社團(tuán)劃分效果的綜合表現(xiàn)較好。 同模擬交通網(wǎng)絡(luò)模型一樣,構(gòu)建具有社團(tuán)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型作為仿真的研究對象,利用K-最短路徑算法對模型進(jìn)行OD仿真出行操作,分析網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的流量分布情況,通過判斷節(jié)點(diǎn)利用情況和網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能,結(jié)果表明采用合適的K值能有效提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
【圖文】：

小世界特性、無標(biāo)度特性和社團(tuán)結(jié)構(gòu)特性是網(wǎng)絡(luò)科學(xué)中大部分網(wǎng)絡(luò)具有的基本性質(zhì)。不同領(lǐng)域的許多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)盡管在存在方式和用途上有多種相異的地方，但在其網(wǎng)絡(luò)基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，，卻表現(xiàn)出了驚人的相似性。1)小世界網(wǎng)絡(luò)小世界網(wǎng)絡(luò)是Watts和Strogtz于1998年提出的一種網(wǎng)絡(luò)模型[17】。該模型具體的構(gòu)造算法如下：I構(gòu)建規(guī)則網(wǎng)絡(luò)：構(gòu)建一個(gè)具有TV個(gè)節(jié)點(diǎn)的環(huán)形最近鄰z1合網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都與該節(jié)點(diǎn)左右相鄰的/C個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有連邊。II隨機(jī)化斷邊重連：針對網(wǎng)絡(luò)中的每條連邊，固定邊的任意一個(gè)端點(diǎn)，另一個(gè)端點(diǎn)以概率P選取網(wǎng)絡(luò)中其他的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。（網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的連邊最多一條，同時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)不能連向自己）

圖1-3具有社團(tuán)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)示意圖團(tuán)結(jié)構(gòu)是一種揭示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能間的對應(yīng)關(guān)系、將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識簡單化的有對具有社團(tuán)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的研究不但擁有很重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且具備極其廣泛的應(yīng)目前已經(jīng)被應(yīng)用于組織成員的識別、結(jié)構(gòu)管理等社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析絡(luò)分析以及基于文檔、關(guān)鍵字查找等搜索引擎等領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的基本模型則網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究的早期，研宄學(xué)者們普遍認(rèn)為復(fù)雜系統(tǒng)中的多種因素可以使用一些網(wǎng)絡(luò)來表示復(fù)雜系統(tǒng)中的聯(lián)系。其中使用的比較多的規(guī)則網(wǎng)絡(luò)是全局z1合網(wǎng)絡(luò)、最網(wǎng)絡(luò)和星型網(wǎng)絡(luò)丨如圖1-4所示，其中a圖為全局z1合網(wǎng)絡(luò)，該類型網(wǎng)絡(luò)的任
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.02

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 史定華;;無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò):基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究[J];電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

2 方錦清;汪小帆;鄭志剛;;網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的理論模型及其應(yīng)用課題研究的若干進(jìn)展[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2008年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 吳建軍;城市交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性研究[D];北京交通大學(xué);2008年

本文編號：2553717