【摘要】： 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是描述復(fù)雜系統(tǒng)的一種很重要的方法。近年來(lái)隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究熱度的上升,面對(duì)具有成千上萬(wàn)節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力大大提高了研究效率,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)仿真軟件的開(kāi)發(fā)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作。 本文是對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)的初步研究,首先總結(jié)了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)方面的基本理論和應(yīng)用,然后在此基礎(chǔ)上使用R環(huán)境和基于C核心語(yǔ)言的開(kāi)源軟件包Igraph完成了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)的核心算法部分的研究工作,這些基礎(chǔ)算法包括以下幾個(gè)方面:以多種形式生成給定類(lèi)型和參數(shù)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò);將生成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)讀出和寫(xiě)入到特定格式的文件中;以2D和3D的方式生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D并實(shí)現(xiàn)多種效果的可視化;利用經(jīng)典算法計(jì)算復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究中用到的重要統(tǒng)計(jì)參數(shù);實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)行為的簡(jiǎn)單仿真研究。實(shí)現(xiàn)了以上的各項(xiàng)功能,論文最后在該仿真平臺(tái)上進(jìn)行了小世界網(wǎng)絡(luò)上的SIS疾病傳播模型的仿真研究,將得出的結(jié)論與前人所做的研究相關(guān)結(jié)論做對(duì)比,討論該仿真平臺(tái)的實(shí)用性。 本文的研究結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論研究和R環(huán)境、Igraph軟件包的相關(guān)技術(shù),采用各種經(jīng)典算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)仿真研究的基本算法,并用實(shí)例來(lái)演示上述的仿真平臺(tái)的各項(xiàng)功能,再將實(shí)現(xiàn)的功能綜合應(yīng)用到小世界網(wǎng)絡(luò)上的SIS模型的疾病傳播仿真研究,對(duì)比得出該復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)的實(shí)用性。本文的研究成果對(duì)以后的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)的研究和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論研究都具有十分重要的意義。
【圖文】：

圖 1-1 networkx 生成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)2）NetGen：NetGen 是一個(gè)自動(dòng)三維四面體網(wǎng)格發(fā)生器。它接受以 STL 入的構(gòu)造實(shí)體幾何（CSG）或邊界表示（BRep）。幾何內(nèi)核的連接允許STEP文件處理。NetGen包含的模塊可以用來(lái)進(jìn)行單元網(wǎng)格優(yōu)化和分層網(wǎng)TGEN 是擁有 LGPL 許可證的開(kāi)放源代碼軟件�？晒┑� Unix / Linux 和 臺(tái)使用。 NetGen 的開(kāi)發(fā)主要是由 Joachim Sch berl 項(xiàng)目基金提供支持，由位于約翰內(nèi)斯開(kāi)普勒大學(xué)林茨奧地利科學(xué)基金 FWF（特別研究項(xiàng)目“科學(xué)計(jì)算” ，啟動(dòng)項(xiàng)目“惠普-有限元法）提供的。Johannes GerstmayrL 幾何）和 Robert Gaisbauer（開(kāi)發(fā)了 opencascade 接口）對(duì) NetGen 的開(kāi)大貢獻(xiàn)。3）Pajek：Pajek（斯洛文尼亞語(yǔ)，意指蜘蛛）是 32 位視窗系統(tǒng)中用于大的應(yīng)用軟件程序，，誕生于 1996 年，在幾位熱心人士的培育完善下成長(zhǎng)到Version0.99）版本。Pajek 是自由擴(kuò)散非商業(yè)用途的軟件，可以自由下載

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 格式文件。k 一個(gè)重要特點(diǎn)就是支持不同模式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可通過(guò)“網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)”圖對(duì)話(huà)框中選擇對(duì)應(yīng)的文件格式，接著詢(xún)問(wèn)讀入與否選擇打開(kāi)即可。如常的話(huà)，你會(huì)在報(bào)告窗口中得到一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)信息。Pajek 生成的確定位置的情況下，各節(jié)點(diǎn)是以環(huán)形顯示的，可對(duì)圖形進(jìn)行 layout 自，以得到更形象化的圖形。同時(shí)可利用 Move 選則手動(dòng)用鼠標(biāo)對(duì)圖形節(jié)換。Pajek 支持二維和三維的圖形顯示。圖 1-2 為 pajek 軟件界面和用 p網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：N941.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 方愛(ài)麗;趙繼軍;S.Boccaletti;V.Latora;Y.Moreno;M.Chavezf;D.-U.Hwang;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò):結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2006年03期

2 田蓓蓓;李青;周美蓮;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上病毒傳播的元胞自動(dòng)機(jī)模擬[J];計(jì)算機(jī)工程;2008年23期

本文編號(hào)：2652025