【摘要】：復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是指具有復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征的一類網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)實世界中的社交、運輸、生物等許多系統(tǒng)都可以被看作是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。由于它的廣泛應(yīng)用,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的脆弱性問題已經(jīng)成為被大量關(guān)注的一個話題。學(xué)者已提出了許多不同的攻擊方法來探討復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的脆弱性,但是大部分的研究都集中在網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)屬性上,如Albert等提出的按度攻擊;Holme等研究的按介數(shù)攻擊;Crucitti等用到的按負(fù)載攻擊和Zhao等關(guān)注的級聯(lián)失敗等。然而在現(xiàn)實生活中,許多的復(fù)雜系統(tǒng)都需要對其進(jìn)行控制。根據(jù)控制理論,如果一個系統(tǒng)是可控的,則在合適的輸入下,它可以在有限的時間內(nèi),從任何初始狀態(tài)驅(qū)動到任意期望的最終狀態(tài)。自從將控制理論中的可控性概念應(yīng)用到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的可控性已經(jīng)吸引了不同科學(xué)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。如何從可控性視角研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的脆弱性也成為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重要問題之一。現(xiàn)在也有一些研究展示了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在不同攻擊下的可控性,如Pu等研究了網(wǎng)絡(luò)在按度攻擊、隨機(jī)攻擊和級聯(lián)失敗下的可控性;Wang等提出了一種維持有向網(wǎng)絡(luò)在惡意攻擊下的可控性的方法。但是怎樣從可控性視角有效攻擊復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)仍然有待研究。本文從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的可控性著手,著重研究根據(jù)節(jié)點的控制能力升序、降序攻擊后,網(wǎng)絡(luò)的脆弱性,并與Albert等提出的隨機(jī)攻擊策略和Liu等提出的隨機(jī)上行攻擊策略相比較。實驗中用網(wǎng)絡(luò)平均最短路徑和最大子集團(tuán)尺寸定量測量網(wǎng)絡(luò)的性能,找出對網(wǎng)絡(luò)傷害最大的攻擊策略。研究結(jié)果表明,按控制能力升序順序攻擊節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)的傷害更大,這說明控制能力越小的節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中越重要。這是因為節(jié)點的控制能力和節(jié)點的入度成反比,控制能力越小節(jié)點的入度就越高,移除它時所刪除的與之相連的邊就越多。這將導(dǎo)致剩余網(wǎng)絡(luò)中的邊越少,網(wǎng)絡(luò)的連通性越差。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O157.5;TP393.08

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本文編號：2573029