基于拓撲特征的復雜網絡局部易控性研究
發(fā)布時間:2020-06-14 10:40
【摘要】:現實世界中的諸多系統(tǒng)都是以復雜網絡形式存的,要保證這些系統(tǒng)正常運作,就必須對其進行控制,因此在復雜網絡控制研究作為復雜網絡研究中的熱門問題而備受關注,這類研究的目的多數關注的是全網中全部節(jié)點。但是,全局拓撲信息缺失的條件下,如Internet網絡和社交網,此時控制整個網絡是很難實現的;然而在很多情況下,僅控制網絡的某些局部就能達到既定目的。由于對不同結構的局部實施控制的難易程度是不同的,因此可以先通過判斷目標局部的易控性,再進行下一步的控制局部工作,F有的局部控制研究中,多數為局部的控制方法,幾乎沒有局部易控性的研究,因此本文基于網絡拓撲特征對復雜網絡局部的易控性進行了研究,主要分析了局部可控性和易控局部的拓撲特征。首先在基于線性系統(tǒng)控制理論的復雜網絡控制的基礎上,研究了復雜網絡局部的可控性,分析了單源控制型局部和多源控制型局部、內部控制節(jié)點和外部控制節(jié)點,并且提出了可以量化控制局部難易程度的局部易控系數指標;其次在比較了現有的局部控制方法后,采取較優(yōu)者進行了大規(guī)模模型網絡實驗,分析實驗結果得到易控局部的拓撲特征并利用真實網絡實驗加以驗證;最后提出了一種基于局部模塊度的易控局部發(fā)現算法。通過對易控局部的拓撲特征研究,本文發(fā)現局部邊界點比例、局部平均聚集系數以及局部模塊度對局部易控性有不同程度的影響,并詳細分析了局部模塊度在不同值下,局部的結構特征及其控制意義。通過對比12個真實網絡的社團發(fā)現實驗和易控局部發(fā)現實驗,發(fā)現通過本文提出的算法尋找到的局部比社團發(fā)現的局部更易控,且算法的適用范圍更廣。
【學位授予單位】:哈爾濱工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:O157.5;O231
【圖文】:
圖2.1復雜網絡控制分析逡逑相對于線性時不變系統(tǒng)(d、S分別為系統(tǒng)中各個節(jié)點的狀態(tài)參數和控制量逡逑參數):逡逑^-邋=邋Ax(t)邋+邋Bu(t)邐(2-13)逡逑
第2章復雜網絡控制相關技術逡逑如圖2.2所示。逡逑?1邐U\邐?1邐?1逡逑fh邐5邋A,逡逑xi0邋Xi邋A邋XA邋XA逡逑,fl2i邋y-y邋y邋v邋y邋V逡逑x2(S邋O邋0邋O邐0-^-0逡逑I邋X2邋x3邋x2邋VJ邋x2邋fl32邋x3逡逑T邋°32邐033逡逑x30逡逑⑷邐(b)邐(c)邐(d)逡逑圖2.2卡爾曼能控性定理分析逡逑對圖2.2中的各個網絡實例的分析如下:逡逑i,邋(/)邐0邐0邐0邐x]邋(/)邐b'逡逑網絡(a):邐jc2(r)邋=邋a2]邐0邐0邋x邋又2(,)+邋0邋xw(r)邐(2-18)逡逑NB3邋(0邐0邐a32邐0邐x3邋(t)邐0逡逑"l邋0邐0邐1逡逑C邋=邋[5,邐AxB,邐A2xB]邋=邋b,x邋0邐a2l邐0邐(2_19)逡逑0邐0邐a32a21逡逑x,邋(/)邐0邐0邋0邋xx邋(/)邐b'逡逑網絡(b):邐x2(/)邐=邋fl21邐0邋0邋X邋x2(/)邋+邋0邐xW(/)邐(2-20)逡逑x3(/)邐a3i邐0邐0_邐x3(f)邐0逡逑"1邋0邋0"逡逑C=[b,邋AxB,邋A2xB]邋=邋3,x邋0邋a2l邋0邐(2-21)逡逑0邋a3l邋0逡逑x
本文編號:2712659
【學位授予單位】:哈爾濱工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:O157.5;O231
【圖文】:
圖2.1復雜網絡控制分析逡逑相對于線性時不變系統(tǒng)(d、S分別為系統(tǒng)中各個節(jié)點的狀態(tài)參數和控制量逡逑參數):逡逑^-邋=邋Ax(t)邋+邋Bu(t)邐(2-13)逡逑
第2章復雜網絡控制相關技術逡逑如圖2.2所示。逡逑?1邐U\邐?1邐?1逡逑fh邐5邋A,逡逑xi0邋Xi邋A邋XA邋XA逡逑,fl2i邋y-y邋y邋v邋y邋V逡逑x2(S邋O邋0邋O邐0-^-0逡逑I邋X2邋x3邋x2邋VJ邋x2邋fl32邋x3逡逑T邋°32邐033逡逑x30逡逑⑷邐(b)邐(c)邐(d)逡逑圖2.2卡爾曼能控性定理分析逡逑對圖2.2中的各個網絡實例的分析如下:逡逑i,邋(/)邐0邐0邐0邐x]邋(/)邐b'逡逑網絡(a):邐jc2(r)邋=邋a2]邐0邐0邋x邋又2(,)+邋0邋xw(r)邐(2-18)逡逑NB3邋(0邐0邐a32邐0邐x3邋(t)邐0逡逑"l邋0邐0邐1逡逑C邋=邋[5,邐AxB,邐A2xB]邋=邋b,x邋0邐a2l邐0邐(2_19)逡逑0邐0邐a32a21逡逑x,邋(/)邐0邐0邋0邋xx邋(/)邐b'逡逑網絡(b):邐x2(/)邐=邋fl21邐0邋0邋X邋x2(/)邋+邋0邐xW(/)邐(2-20)逡逑x3(/)邐a3i邐0邐0_邐x3(f)邐0逡逑"1邋0邋0"逡逑C=[b,邋AxB,邋A2xB]邋=邋3,x邋0邋a2l邋0邐(2-21)逡逑0邋a3l邋0逡逑x
【參考文獻】
相關期刊論文 前6條
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2 侯綠林;老松楊;肖延東;白亮;;復雜網絡可控性研究現狀綜述[J];物理學報;2015年18期
3 劉志宏;曾勇;吳宏亮;馬建峰;;復雜網絡的影響可控性[J];計算機研究與發(fā)展;2014年12期
4 肖延東;老松楊;侯綠林;白亮;;基于節(jié)點負荷失效的網絡可控性研究[J];物理學報;2013年18期
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本文編號:2712659
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