本文關(guān)鍵詞：相互作用網(wǎng)絡(luò)的魯棒性研究

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,衍生出了越來越多的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這使我們的生活步入了泛網(wǎng)絡(luò)化時代。2010年之前,人們對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究主要集中于單個網(wǎng)絡(luò),但現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施總是以及其復(fù)雜的方式相互耦合、相互依賴和相互作用。這些基礎(chǔ)設(shè)施的最大特征是:某個基礎(chǔ)設(shè)施受到攻擊,往往導(dǎo)致與之耦合的基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生相應(yīng)的故障,進而在整個耦合系統(tǒng)中產(chǎn)生級聯(lián)失效�；诖�,人們提出了被譽為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)第二次革命的“相互依賴網(wǎng)絡(luò)”概念,并在近5年中對其展開了廣泛深入的研究。2010年,Sergey V.Buldyrev等[11]在Nature雜志上提出了相互作用網(wǎng)絡(luò)的理論化模型和數(shù)學(xué)分析方法,引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。從那以后,相互作用網(wǎng)絡(luò)模型被不斷得到改進,從最初的一對一模型到多對多模型,從全局耦合模型到部分耦合模型,從一般的級聯(lián)模型到負(fù)載級聯(lián)模型等。目前,對相互作用網(wǎng)絡(luò)的研究主要集中在魯棒性、級聯(lián)控制與防御、攻擊策略、級聯(lián)模型的構(gòu)建以及研究的數(shù)學(xué)方法的探索等。其中,最為核心的問題是相互作用網(wǎng)絡(luò)的魯棒性研究。本文主要從相互作用網(wǎng)絡(luò)的耦合方式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)出發(fā)來考察網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。首先,從數(shù)學(xué)和模擬兩個方面入手探究了耦合方式對網(wǎng)絡(luò)魯棒性的影響,提出了網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間依賴邊連接的概率模型,通過研究發(fā)現(xiàn):隨著模型控制參數(shù)?的減小,滲流閾值cp也逐漸減小,魯棒性隨之增強;存在臨界值c?,當(dāng)c???時,網(wǎng)絡(luò)滲流呈現(xiàn)二階相變,而當(dāng)c???時,呈現(xiàn)一階相變。然而,在對兩個耦合隨機網(wǎng)絡(luò)的研究中發(fā)現(xiàn),參數(shù)?對滲流閾值的影響相對較小。其次,我們探究了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對相互作用網(wǎng)絡(luò)魯棒性的影響,提出了由多局域世界網(wǎng)絡(luò)耦合而成的相互作用網(wǎng)絡(luò)模型,通過使用網(wǎng)絡(luò)的滲流理論、度分布理論等作為理論分析依據(jù),同時采用計算機模擬的方法分析了網(wǎng)絡(luò)遭受打擊后最大連通分支的變化過程,發(fā)現(xiàn)了有趣現(xiàn)象:隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的局域化程度變化,滲流閾值出現(xiàn)了突變點;同時還發(fā)現(xiàn):存在一個臨界區(qū)域,使得在臨界區(qū)域內(nèi),網(wǎng)絡(luò)處于安全狀態(tài),而一旦超出臨界區(qū),網(wǎng)絡(luò)突然轉(zhuǎn)變?yōu)榇嗳鯛顟B(tài)。
【關(guān)鍵詞】：相互作用網(wǎng)絡(luò) 魯棒性 滲流理論 耦合方式 局域世界網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O231
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本文編號：936295