相依類網(wǎng)絡(luò)遭受故障時的易脆性理論分析及其管控策略的仿真研究
發(fā)布時間:2024-03-26 04:26
現(xiàn)實(shí)世界中的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)往往存在著信息交互、能源傳輸、結(jié)構(gòu)依附等相互依賴關(guān)系,但相依結(jié)構(gòu)在提高系統(tǒng)工作效率的同時,也帶來了極強(qiáng)的易脆性,因此,如何有效地應(yīng)對和控制故障在相依網(wǎng)絡(luò)上的級聯(lián)擴(kuò)散進(jìn)而避免系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)性破碎,對于相依網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實(shí)意義。同時,考慮到真實(shí)網(wǎng)絡(luò)中的受位置和地理等因素的制約,無法完全拓?fù)浠?學(xué)者在一般相依網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了空間因素和距離限制,提出了相依空間網(wǎng)絡(luò),在相依空間網(wǎng)絡(luò)中,相比隨機(jī)故障,局域攻擊引起的故障傳播能夠?qū)ο嘁揽臻g網(wǎng)絡(luò)魯棒性造成更嚴(yán)重的破壞,對于相依空間網(wǎng)絡(luò)極端的易脆性進(jìn)行管控,避免系統(tǒng)雪崩,也成為相依網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域有待解決的新問題之一。本文主要貢獻(xiàn)有:1.針對相依網(wǎng)絡(luò)上的同步恢復(fù)模型,本文利用共同邊界節(jié)點(diǎn)在極大連通網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的連接關(guān)系定義邊界節(jié)點(diǎn)的重要性,提出一種基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法:PRCL算法(preferential recovery based on connectivity link)。利用滲流理論的隨機(jī)故障模型,通過ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的不同結(jié)構(gòu)相依網(wǎng)絡(luò)上的級聯(lián)仿真結(jié)果表明,相比其他恢復(fù)算法,PRCL算法...
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容
1.4 章節(jié)安排
2.相依類網(wǎng)絡(luò)研究基礎(chǔ)
2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)概念
2.1.1 網(wǎng)絡(luò)的表示
2.1.2 度中心性
2.1.3 局域中心性
2.1.4 極大連通圖
2.2 相依類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)絡(luò)
2.2.1 ER網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)
2.2.3 小世界網(wǎng)絡(luò)
2.2.4 二維晶格網(wǎng)絡(luò)
2.3 相依類網(wǎng)絡(luò)的基本模型
2.3.1 基礎(chǔ)相依網(wǎng)絡(luò)模型
2.3.2 相依空間網(wǎng)絡(luò)模型
2.4 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
3.相依類網(wǎng)絡(luò)的易脆性分析
3.1 動力學(xué)模型
3.1.1 級聯(lián)失效模型
3.1.2 滲流理論
3.2 攻擊策略
3.2.1 隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊
3.2.2 局域攻擊
3.3 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
3.3.1 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
3.3.2 基礎(chǔ)相依網(wǎng)絡(luò)脆弱性仿真及分析
3.3.3 相依空間網(wǎng)絡(luò)脆弱性仿真及分析
3.4 本章小結(jié)
4.基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法
4.1 相依網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)模型
4.1.1 共同邊界節(jié)點(diǎn)
4.1.2 相依網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)模型演化
4.2 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法介紹
4.2.1 算法思路
4.2.2 算法設(shè)計(jì)
4.3 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)實(shí)現(xiàn)
4.3.1 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法具體步驟
4.3.2 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法流程圖
4.3.3 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法實(shí)現(xiàn)代碼
4.4 仿真結(jié)果及分析
4.4.1 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
4.4.2 脆弱性仿真及分析
4.4.3 迭代步數(shù)NOI仿真結(jié)果及分析
4.4.4 恢復(fù)魯棒性系數(shù)分析
4.5 本章小結(jié)
5.小度優(yōu)先愈合算法
5.1 相依空間網(wǎng)絡(luò)愈合模型
5.1.1 動態(tài)愈合方法
5.1.2 相依空間網(wǎng)絡(luò)愈合模型演化
5.2 小度優(yōu)先愈合算法介紹
5.2.1 算法思路
5.2.2 算法設(shè)計(jì)
5.2.3 小度優(yōu)先愈合算法實(shí)現(xiàn)代碼
5.3 小度優(yōu)先恢復(fù)算法仿真結(jié)果與分析
5.3.1 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
5.3.2 脆弱性仿真及分析
5.3.3 迭代步數(shù)NOI仿真結(jié)果及分析
5.3.4 不同愈合比例仿真結(jié)果及分析
5.3.5 愈合邊相關(guān)仿真結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
6.算法討論
6.1 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法討論
6.2 小度優(yōu)先恢復(fù)算法討論
6.2.1 算法生效原因討論
6.2.2 耦合距離r相關(guān)討論
6.3 算法的異與同
6.4 本章小結(jié)
7.總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
后記
致謝
在讀期間科研成果目錄
本文編號:3939360
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要內(nèi)容
1.4 章節(jié)安排
2.相依類網(wǎng)絡(luò)研究基礎(chǔ)
2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)概念
2.1.1 網(wǎng)絡(luò)的表示
2.1.2 度中心性
2.1.3 局域中心性
2.1.4 極大連通圖
2.2 相依類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)絡(luò)
2.2.1 ER網(wǎng)絡(luò)
2.2.2 無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)
2.2.3 小世界網(wǎng)絡(luò)
2.2.4 二維晶格網(wǎng)絡(luò)
2.3 相依類網(wǎng)絡(luò)的基本模型
2.3.1 基礎(chǔ)相依網(wǎng)絡(luò)模型
2.3.2 相依空間網(wǎng)絡(luò)模型
2.4 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
2.5 本章小結(jié)
3.相依類網(wǎng)絡(luò)的易脆性分析
3.1 動力學(xué)模型
3.1.1 級聯(lián)失效模型
3.1.2 滲流理論
3.2 攻擊策略
3.2.1 隨機(jī)攻擊和蓄意攻擊
3.2.2 局域攻擊
3.3 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
3.3.1 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
3.3.2 基礎(chǔ)相依網(wǎng)絡(luò)脆弱性仿真及分析
3.3.3 相依空間網(wǎng)絡(luò)脆弱性仿真及分析
3.4 本章小結(jié)
4.基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法
4.1 相依網(wǎng)絡(luò)的恢復(fù)模型
4.1.1 共同邊界節(jié)點(diǎn)
4.1.2 相依網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)模型演化
4.2 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法介紹
4.2.1 算法思路
4.2.2 算法設(shè)計(jì)
4.3 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)實(shí)現(xiàn)
4.3.1 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法具體步驟
4.3.2 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法流程圖
4.3.3 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法實(shí)現(xiàn)代碼
4.4 仿真結(jié)果及分析
4.4.1 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
4.4.2 脆弱性仿真及分析
4.4.3 迭代步數(shù)NOI仿真結(jié)果及分析
4.4.4 恢復(fù)魯棒性系數(shù)分析
4.5 本章小結(jié)
5.小度優(yōu)先愈合算法
5.1 相依空間網(wǎng)絡(luò)愈合模型
5.1.1 動態(tài)愈合方法
5.1.2 相依空間網(wǎng)絡(luò)愈合模型演化
5.2 小度優(yōu)先愈合算法介紹
5.2.1 算法思路
5.2.2 算法設(shè)計(jì)
5.2.3 小度優(yōu)先愈合算法實(shí)現(xiàn)代碼
5.3 小度優(yōu)先恢復(fù)算法仿真結(jié)果與分析
5.3.1 仿真參數(shù)與評價指標(biāo)
5.3.2 脆弱性仿真及分析
5.3.3 迭代步數(shù)NOI仿真結(jié)果及分析
5.3.4 不同愈合比例仿真結(jié)果及分析
5.3.5 愈合邊相關(guān)仿真結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
6.算法討論
6.1 基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法討論
6.2 小度優(yōu)先恢復(fù)算法討論
6.2.1 算法生效原因討論
6.2.2 耦合距離r相關(guān)討論
6.3 算法的異與同
6.4 本章小結(jié)
7.總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
后記
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本文編號:3939360
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