優(yōu)選節(jié)點(diǎn)實(shí)施恢復(fù)是控制相依網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效的有效措施。針對(duì)以往恢復(fù)模型未考慮節(jié)點(diǎn)負(fù)載的情況,該文首先分析了包含依賴失效和過載失效的級(jí)聯(lián)失效過程,構(gòu)建了負(fù)載作用下相依網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)模型。然后,基于共同邊界節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)屬性,提出一種基于容量和連接邊的擇優(yōu)恢復(fù)（PRCCL）方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在無標(biāo)度相依網(wǎng)絡(luò)中,PRCCL方法恢復(fù)效果明顯好于基準(zhǔn)方法,恢復(fù)時(shí)間更短,恢復(fù)后的網(wǎng)絡(luò)具有更高的平均度和魯棒性;在Power網(wǎng)和Internet網(wǎng)構(gòu)成的相依網(wǎng)絡(luò)中,PRCCL方法恢復(fù)效果同樣優(yōu)于基準(zhǔn)方法;PRCCL方法的優(yōu)勢與恢復(fù)比例、負(fù)載控制參數(shù)成正比,與容忍系數(shù)成反比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了PRCCL方法的有效性,對(duì)于現(xiàn)實(shí)中相依網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)工作具有科學(xué)指導(dǎo)價(jià)值。 

【文章來源】：電子與信息學(xué)報(bào). 2020,42(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

負(fù)載作用下相依網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效過程

為阻止級(jí)聯(lián)失效擴(kuò)散，加入節(jié)點(diǎn)恢復(fù)操作。用n=0,1,2,···標(biāo)識(shí)相依網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián)失效和恢復(fù)的階段。n=0標(biāo)識(shí)初始階段，在該階段初始攻擊子網(wǎng)絡(luò)A中度排序靠前的N Af個(gè)節(jié)點(diǎn)。當(dāng)n>1時(shí)，每個(gè)階段包括子網(wǎng)絡(luò)A失效過程、子網(wǎng)絡(luò)B失效過程、恢復(fù)操作等過程，3類過程的順序如圖2所示。在第n階段，子網(wǎng)絡(luò)A中的節(jié)點(diǎn)發(fā)生失效，通過依賴邊，失效向子網(wǎng)絡(luò)B傳播。子網(wǎng)絡(luò)B中發(fā)生相依失效、過載失效或非連通失效。在網(wǎng)絡(luò)B上的失效向網(wǎng)絡(luò)A回傳之前，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)恢復(fù)，恢復(fù)部分失效節(jié)點(diǎn)。具體步驟為：步驟1第n階段子網(wǎng)絡(luò)A失效過程

為選擇重要的共同邊界節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擇優(yōu)恢復(fù)，一般通過節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)特性對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鑒別和排序。從結(jié)構(gòu)角度看，連接邊越多的失效邊界節(jié)點(diǎn)(即內(nèi)部度越大的節(jié)點(diǎn))在恢復(fù)后對(duì)網(wǎng)絡(luò)魯棒性貢獻(xiàn)越大[17]。一方面，失效邊界節(jié)點(diǎn)與最大連通分支的連接邊越多，在恢復(fù)該節(jié)點(diǎn)后，最大連通分支的平均度增加越多，而網(wǎng)絡(luò)的魯棒性與節(jié)點(diǎn)平均度呈正相關(guān)關(guān)系[10]。另一方面，失效邊界節(jié)點(diǎn)與其它失效節(jié)點(diǎn)的連接邊數(shù)量越多，意味著后續(xù)階段成為邊界節(jié)點(diǎn)的候選節(jié)點(diǎn)越多，越可能找到更顯著的重要邊界節(jié)點(diǎn)。因此，可將內(nèi)部度作為篩選重要節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)。對(duì)于子網(wǎng)A中的節(jié)點(diǎn)i，歸一化后的內(nèi)部度指標(biāo)為其中kmA ax為子網(wǎng)絡(luò)A中最大的度值。從網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)特性看，節(jié)點(diǎn)容量越大的失效邊界節(jié)點(diǎn)在恢復(fù)后存活的概率越大�；謴�(fù)大容量的節(jié)點(diǎn)，將會(huì)提高恢復(fù)后網(wǎng)絡(luò)的總?cè)萘浚咕W(wǎng)絡(luò)對(duì)負(fù)載波動(dòng)的容忍性更強(qiáng)。由于節(jié)點(diǎn)容量較大，其能夠承受的增量負(fù)載越多，在后續(xù)階段失效的可能性越小。因此，可將節(jié)點(diǎn)容量作為鑒別重要邊界節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)。對(duì)于子網(wǎng)A中的節(jié)點(diǎn)i，歸一化后的容量指標(biāo)為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Recovery of coupled networks after cascading failures[J]. GAO Jiazi,YIN Yongfeng,FIONDELLA Lance,LIU Lijun.  Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(03)
[2]相依網(wǎng)絡(luò)上基于相連邊的擇優(yōu)恢復(fù)算法[J]. 吳佳鍵,龔凱,王聰,王磊.  物理學(xué)報(bào). 2018(08)



本文編號(hào)：3355955