【摘要】：網(wǎng)絡(luò)科學(xué)是近幾年的研究熱點(diǎn)之一,通過網(wǎng)絡(luò)科學(xué)可以探究生物的起源,研究復(fù)雜世界的變化規(guī)律。大數(shù)據(jù)與人工智能的迅速發(fā)展更是將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究向前推進(jìn)了很大一步。研究網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì),網(wǎng)絡(luò)的演化,其最終目的是為了控制網(wǎng)絡(luò),使得網(wǎng)絡(luò)向目標(biāo)方向演化。然而,現(xiàn)實(shí)中許多網(wǎng)絡(luò)太過復(fù)雜,完全控制這樣的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有時(shí)是代價(jià)昂貴的,甚至是不可行的。通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制的思考,本文關(guān)注的是如下的兩個(gè)問題:(一)在網(wǎng)絡(luò)控制過程中,不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)本身的可控性,那么何種因素對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可控性能造成較大的影響?(二)在網(wǎng)絡(luò)控制的過程中,某些時(shí)候不僅網(wǎng)絡(luò)的控制部分會(huì)受到制約,其中某些控制輸入也會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)因素受到影響,那么如何有效解決驅(qū)動(dòng)受限的控制?基于上述問題,本工作根據(jù)國內(nèi)外最新的研究成果,針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)控制影響因素以及受限的目標(biāo)控制問題進(jìn)行研究,在如下的兩個(gè)方面進(jìn)行探索并取得了一定的成果:·目標(biāo)控制影響因素探索(1)文章探索了目標(biāo)控制的影響因素,在網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)控制驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目上研究了各種度相關(guān)性的影響力。并且最終得出了出度-入度相關(guān)性是對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)控制而言影響最大的因素,并且在真實(shí)數(shù)據(jù)集上通過實(shí)驗(yàn)得出相同的結(jié)論�！を�(qū)動(dòng)受限的目標(biāo)控制方法研究(2)對(duì)于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)而言,例如:大部分的社交網(wǎng)絡(luò)、生物網(wǎng)絡(luò)等,完全控制這樣的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有時(shí)是沒有必要的或者是不可行的�；谶@樣一個(gè)背景,Gao等人提出了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)控制理論。然而,對(duì)于許多網(wǎng)絡(luò)而言,網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)也會(huì)受到限制,基于這樣的背景,我們提出了一種基于驅(qū)動(dòng)受限情況下的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)可控方法理論。該方法基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的控制中心性,通過調(diào)整在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)控制迭代過程中的匹配順序,從而實(shí)現(xiàn)將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)收斂到受限集合當(dāng)中,由于網(wǎng)絡(luò)本身的屬性限制(孤立節(jié)點(diǎn)等無法受控的節(jié)點(diǎn)),驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)無法全部收斂到所確定的集合中,因此,最終我們選擇驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)在受限驅(qū)動(dòng)集合的比例作為衡量指標(biāo)。并通過真實(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集上驗(yàn)證了方法的有效性。綜上,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可控性的研究可以對(duì)世界以及人類的進(jìn)步帶來巨大的影響。本文圍繞復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)控制問題,分別探索了影響其效率的因素以及在驅(qū)動(dòng)受到約束的情況下如何對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行目標(biāo)控制的方法,并獲得了一定的成果�？梢灶A(yù)見的是在大數(shù)據(jù)的背景下,網(wǎng)絡(luò)控制將會(huì)有多種控制模式并且會(huì)在工程運(yùn)用中大有作為。
【圖文】：

特別是在一些疾病條件下，了解各種蛋白質(zhì)之間的相互作用關(guān)系，對(duì)于攻克一些疾病有重要的意義。蛋白質(zhì)之間的相互作用可以通常包括物理相互作用以及基因相互作用。物理相互作用是指蛋白質(zhì)之間的結(jié)合或化學(xué)反應(yīng)，通過空間構(gòu)象或化學(xué)鍵來進(jìn)行，是蛋白質(zhì)相互作用的主要研究對(duì)象。而基因相互作用指的是在一些特定的環(huán)境中，一些蛋白質(zhì)和基因與其它的蛋白質(zhì)或基因進(jìn)行產(chǎn)生相互作用，該相互作用通常表現(xiàn)為表型的變化�；蚓W(wǎng)絡(luò)也是蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中一類重要的網(wǎng)絡(luò)，其中基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)是首次進(jìn)行嘗試的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)之一。(a)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的朋友網(wǎng)絡(luò) (b)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)中的電話網(wǎng)絡(luò)

(c)重連之后的網(wǎng)絡(luò) (d)遞歸過程圖 3.3 度相關(guān)性對(duì)目標(biāo)控制驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)的影響3 度相關(guān)性影響的實(shí)驗(yàn)分析.1 模擬退火算法為了探索度相關(guān)性對(duì)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)控制的影響，本文采用模擬退火算法，保持度分布不變的情況下，改變度相關(guān)性到任意期望的目標(biāo)值。(1)設(shè)定了初始溫度 T 和每個(gè)溫度下的迭代次數(shù) iter，能量函數(shù) ( ) = (2)采用隨機(jī)擾動(dòng)的方法，，每次從網(wǎng)絡(luò)中任取兩條邊，交換兩條連邊的終節(jié)操作的目的是使得網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的出度和入度保持不變；(3)計(jì)算出 ( )的值，看是否小于閾值，如果小于閾值，則已經(jīng)達(dá)到所需要的圍；(4)繼續(xù)迭代，直到達(dá)到所需要的 值范圍，或者溫度 小于所設(shè)定的最小溫.2 度相關(guān)性對(duì) ER 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)分析
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O157.5;O231

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 袁正中;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)控制研究綜述[J];閩南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年04期

2 劉旭;易東云;;基于局部相似性的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社區(qū)發(fā)現(xiàn)方法[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2011年12期

本文編號(hào)：2601599