本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與同步及同步控制的關(guān)系研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 同步 群落 牽引控制 傳播

【摘要】：計(jì)算機(jī)和Internet的快速發(fā)展使得研究大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)成為可能,社交網(wǎng)絡(luò)、金融網(wǎng)絡(luò)、腦網(wǎng)絡(luò)等的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的研究。研究發(fā)現(xiàn)各種不同背景的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征相似,并且這些網(wǎng)絡(luò)上擁有一些相似的動(dòng)力學(xué)行為,其中網(wǎng)絡(luò)同步是動(dòng)力學(xué)研究的熱點(diǎn)。為了更有效地利用同步現(xiàn)象,需要加強(qiáng)或者抑制網(wǎng)絡(luò)中的同步行為,即對(duì)同步行為進(jìn)行控制。而同步和同步控制都與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)密不可分,因此大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與同步及同步控制的關(guān)系研究具有重要意義�；诖�,本文研究?jī)?nèi)容主要如下：1、分析了群落結(jié)構(gòu)可調(diào)的網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞能力。通過(guò)構(gòu)造了群落結(jié)構(gòu)可調(diào)的無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò),研究了群落結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息承載能力的影響。結(jié)果表明：隨著群落結(jié)構(gòu)的增強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)整體的信息傳遞能力會(huì)下降。當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)的信息承載能力相同時(shí),為了提高網(wǎng)絡(luò)信息承載能力,信息傳遞過(guò)程中應(yīng)該優(yōu)先傳遞給度小的鄰域節(jié)點(diǎn)。2、分析了度度相關(guān)性對(duì)同步過(guò)程的影響。通過(guò)分離變量法保證網(wǎng)絡(luò)度分布不變,僅改變網(wǎng)絡(luò)度度相關(guān)性,研究了BA無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)(冪率度分布)和ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)(泊松度分布)中度度相關(guān)性對(duì)同步過(guò)程的影響。結(jié)果表明：在同配無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)(度度相關(guān)性為正)中,同步過(guò)程通過(guò)小的同步簇融合實(shí)現(xiàn)；在異配無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)(度度相關(guān)性為負(fù))中,同步過(guò)程通過(guò)一個(gè)大的同步簇增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)。在ER網(wǎng)絡(luò)中,度度相關(guān)性對(duì)同步過(guò)程基本沒(méi)有影響。3、同步過(guò)程反向應(yīng)用于群落結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。提出一個(gè)新的同步模型,該模型能夠抑制全局同步行為,僅保留局域同步行為,并且局域同步能夠自動(dòng)鎖定。結(jié)果表明：群落內(nèi)的節(jié)點(diǎn)在新的同步模型中能夠達(dá)到鎖定的一致相位狀態(tài),而不同群落內(nèi)的節(jié)點(diǎn)相位差異較大,群落能夠自動(dòng)涌現(xiàn)。與傳統(tǒng)的基于模塊度的方法相比,本方法劃分的群落具有更加合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,并且群落節(jié)點(diǎn)也更加緊湊合理。4、通過(guò)牽引部分節(jié)點(diǎn)方式控制同步過(guò)程,并對(duì)同步控制的最優(yōu)控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究。采用線性矩陣不等式方法計(jì)算不同節(jié)點(diǎn)在控制過(guò)程中的重要性,大幅度提高了網(wǎng)絡(luò)同步控制能力。結(jié)果表明：在網(wǎng)絡(luò)效率受限的情況下,一部分度小的點(diǎn)應(yīng)該作為控制節(jié)點(diǎn),而一些度大的點(diǎn)反而不應(yīng)作為控制節(jié)點(diǎn)。在選擇控制節(jié)點(diǎn)過(guò)程中,增加控制節(jié)點(diǎn)的稀疏性能夠提高網(wǎng)絡(luò)的綜合控制能力。據(jù)此設(shè)計(jì)啟發(fā)式快速算法,選擇的受控節(jié)點(diǎn)與傳統(tǒng)基于度、介數(shù)等方法相比,網(wǎng)絡(luò)的控制能力得到極大提高。本論文的研究成果有助于更好的理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)同步的影響,為控制網(wǎng)絡(luò)同步行為提供指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O157.5

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1299307