發(fā)布時間：2020-05-20 01:04

【摘要】：當今世界復雜網(wǎng)絡無處不在,對于復雜網(wǎng)絡的研究,首先是將實際網(wǎng)絡抽象為節(jié)點和邊表示的網(wǎng)絡模型,再根據(jù)模型對其拓撲結構以及動力學行為進行研究。而網(wǎng)絡的研究最終是為了更好的控制網(wǎng)絡,即如何對網(wǎng)絡中的一部分節(jié)點施加控制信號,從而使網(wǎng)絡中的所有節(jié)點達到我們所期望的狀態(tài)。要想控制網(wǎng)絡,首先是要判斷網(wǎng)絡是不是可控的,因此復雜網(wǎng)絡的可控性研究對實現(xiàn)網(wǎng)絡控制有十分重大的意義�！禢ature》上發(fā)表了一篇關于復雜網(wǎng)絡結構可控性的論文引起了廣大學者的關注。文章提出一種可控性分析框架,利用線性系統(tǒng)結構可控性理論并基于最大匹配法求解最小驅動節(jié)點集。復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)控制的研究逐漸被人們重視,成為復雜網(wǎng)絡研究中的一個熱門話題。首先,對復雜網(wǎng)絡、相依網(wǎng)絡的級聯(lián)失效以及復雜網(wǎng)絡可控性的研究現(xiàn)狀作出了階段性的總結,并且對復雜網(wǎng)絡基本概念、復雜網(wǎng)絡研究過程中常用基礎拓撲模型以及復雜網(wǎng)絡的可控性理論進行詳細的講述,為以后的研究工作提供參考。其次,針對不同相依比例構建了有向相依網(wǎng)絡可控性模型,研究了在沒有級聯(lián)失效和加入級聯(lián)失效情況下的有向相依網(wǎng)絡可控性。通過攻擊不同比例的單一網(wǎng)絡節(jié)點,發(fā)現(xiàn)在沒有級聯(lián)失效情況下,攻擊任意比例的節(jié)點,網(wǎng)絡相依比例的增加均會增強網(wǎng)絡的可控性能。在考慮級聯(lián)失效的前提下,仿真結果呈現(xiàn)出兩種現(xiàn)象:一種是當相依比例較小時,在任意攻擊比例下,網(wǎng)絡的可控性隨著相依比例的增加而降低,這一結論與沒有級聯(lián)失效情況時正好相反;另一種是當相依比例較大時,隨著攻擊比例的不同呈現(xiàn)出兩種趨勢,并且存在一個攻擊比例的臨界值α_c→0.4,當α≤α_c時,隨著相依比例的增加,網(wǎng)絡的可控性越來越好,當α＞α_c時,網(wǎng)絡的可控性隨著相依比例的增加逐漸降低。隨后通過仿真分析,進一步驗證了級聯(lián)失效下的這兩種結論的正確性。最后,針對如何增強有向相依網(wǎng)絡在級聯(lián)失效下的可控性能,首先構建了有向相依網(wǎng)絡級聯(lián)失效可控性模型,并且提出節(jié)點保護比例F和節(jié)點保護強度S兩個參數(shù),以及五種節(jié)點保護策略。通過仿真對比發(fā)現(xiàn)F和S的增加,都會增強網(wǎng)絡的可控性,對四種不同度節(jié)點的保護策略均優(yōu)于隨機保護策略,并且這四種保護策略的效果非常接近。我們還發(fā)現(xiàn)F和S對網(wǎng)絡可控性的影響程度非常接近,在總的保護程度相同時,兩個參數(shù)更接近的情況下更能增加網(wǎng)絡的可控性能。研究為如何提高有向相依網(wǎng)絡級聯(lián)失效的可控性能提供了參考依據(jù)。
【學位授予單位】：華東交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O157.5

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 徐明;許傳云;曹克非;;度相關性對無向網(wǎng)絡可控性的影響[J];物理學報;2017年02期

2 高彥麗;陳世明;;一種全局同質化相依網(wǎng)絡耦合模式[J];物理學報;2016年14期

3 尹紅麗;紀志堅;張嗣瀛;;復雜網(wǎng)絡的可控性及算法[J];系統(tǒng)科學與數(shù)學;2015年11期

4 陳世明;呂輝;徐青剛;許云飛;賴強;;基于度的正/負相關相依網(wǎng)絡模型及其魯棒性研究[J];物理學報;2015年04期

5 肖延東;老松楊;侯綠林;白亮;;Optimization of robustness of network controllability against malicious attacks[J];Chinese Physics B;2014年11期

6 李釗;郭燕慧;徐國愛;胡正名;;復雜網(wǎng)絡中帶有應急恢復機理的級聯(lián)動力學分析[J];物理學報;2014年15期

7 陳世明;鄒小群;呂輝;徐青剛;;面向級聯(lián)失效的相依網(wǎng)絡魯棒性研究[J];物理學報;2014年02期

8 肖延東;老松楊;侯綠林;白亮;;基于節(jié)點負荷失效的網(wǎng)絡可控性研究[J];物理學報;2013年18期

，

本文編號：2671765