發(fā)布時間：2020-05-26 21:14

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用存在于我們生活的方方面面,現(xiàn)實世界中最常見網(wǎng)絡(luò)模型便是無標度網(wǎng)絡(luò)。無標度網(wǎng)絡(luò)因其特殊的網(wǎng)絡(luò)演化機制,決定了其度分布呈現(xiàn)冪率分布特性,即大部分節(jié)點擁有較小的節(jié)點度,只有小部分節(jié)點擁有較大的節(jié)點度,一旦網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生級聯(lián)失效現(xiàn)象,危及到這些擁有較大節(jié)點度的節(jié)點,無標度網(wǎng)絡(luò)就會表現(xiàn)的非常脆弱,可能瞬間崩潰,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。因此,對無標度網(wǎng)絡(luò)中級聯(lián)失效問題的緩解策略研究,具有重要的實際意義。本文針對無標度網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效問題所做的具體研究內(nèi)容如下:首先,對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的主要網(wǎng)絡(luò)參數(shù),以及一些經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)模型的演化模型和相關(guān)特性進行分析研究,綜合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本特征,深入研究無標度網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效問題,對無標度網(wǎng)絡(luò)中的級聯(lián)失效行為步驟進行分析說明,得出無標度網(wǎng)絡(luò)面對級聯(lián)失效的脆弱性。其次,在不改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,根據(jù)無標度網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點容量恒定的這一特點建立級聯(lián)失效模型,推導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模級聯(lián)失效的承載極限,進而針對按節(jié)點度降序攻擊的節(jié)點失效行為,提出一種可抵御級聯(lián)失效的緩解策略。仿真實驗結(jié)果表明,只對網(wǎng)絡(luò)中小部分節(jié)點度大的超載節(jié)點采取一次緩解策略,可顯著改進無標度網(wǎng)絡(luò)對此類攻擊的級聯(lián)失效抵御能力,同時數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)總節(jié)點數(shù)和節(jié)點容量與網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián)失效抵御能力正相關(guān)。最后,在可改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出兩種緩解級聯(lián)失效的增邊策略,即最大剩余容量增邊策略和最短距離增邊策略,結(jié)合兩種增邊策略,在級聯(lián)失效的負載容量模型基礎(chǔ)上,建立負載的重分配模型,并進行理論推導(dǎo)及仿真驗證,結(jié)果表明,選擇剩余容量越大、邊距離越短的非相鄰節(jié)點增邊,無標度網(wǎng)絡(luò)越穩(wěn)定;同時得出不同參數(shù)下增邊策略對級聯(lián)失效的緩解能力,以及結(jié)合兩種增邊策略下無標度網(wǎng)絡(luò)面對級聯(lián)失效緩解能力的最佳參數(shù)值。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O157.5

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