一种高聚类系数的无标度网络演化模型

考虑到BA无标度演化模型和其它无标度演化模型不能实现真实网络中较大的聚类系数,本文提出了一个高聚类系数的无标度演化模型.模型具有一个可调参数p∈[0,1].通过调节p来调节网络的聚类系数,能使模型与真实网络更加匹配.此外本文还解析导出关于度分布的差分方程,并确定了通过调节p,模型能达到的最大聚类系数.p和γ的关系也利用平均场方法推导出来.仿真结果验证了理论推导所得结论的正确性,同时也揭示了该网络演化模型的一些重要性质,表明网络演化模型能较好的模拟真实网络,特别在聚类系数指标上.     

在线社会网络演化模型

在分析在线社会网络的拓扑结构、特征及演化规律的基础上,借鉴了前人网络模型的思想,提出了在线社会网络演化模型,引入动态的加权方式,提出了一种在线社会网络演化模型。理论分析和仿真表明：在线社会网络演化模型具有无标度和小世界特性,点权、边权、度分布呈现幂律特性,具有较多的簇系数、较小的路径长度且可调。这种无标度和小世界特性与现实中的在线社会网络较为一致。     

一种具有等级结构的无标度网络模型

无标度网络的发现,使人类对于复杂网络的认识进入了一个新的天地.为了更好地描述真实网络的主要拓扑特性,主要研究复杂网络的演化机制,提出了一种通过边的迭代方式生成一种等级网络模型的方法.在此模型的基础上对网络的统计特性进行了理论推导,并通过计算机编程仿真了它的统计特性.理论计算和数值仿真结果可知,迭代生成的网络具有等级结构,度分布服从幂律分布,幂指数在2到3之间可调,平均路径长度以网络规模呈对数形式增长和较大的聚类系数.从而有效地论证了具有等级结构的网络模型很好地符合实际网络,说明实际网络的无标度和高聚类是等级网络自组织的结果.     

改进的BA 网络演化模型的研究及应用

利用主方程和连续域理论分析了BA无标度网络的度分布以及初始吸引因子对网络节点度分布的演化过程。对BA模型进行了改进和推广,提出了随机吸引因子网络演化模型。此网络演化模型通过理论分析和数值模拟验证是吻合的,该模型是无标度网络演化模型。实验结果表明,改进的模型能够很好地反映现实系统中的一些重要性质,具有实际应用价值。     

给定平均连接度的无标度网络演化模型

由于Internet、www等网络的复杂性，需要构造符合真实网络特性的仿真网络来对其进行研究。在BA模型的基础上，提出了一种给定平均连接度无标度网络演化模型，网络生长时，按照概率pk添加k个连接。通过速率方程证明了该网络是节点度分布符合幂律分布的无标度网络，其幂指数为-3，且平均连接度为给定值。仿真结果和理论计算值很好地吻合。     

基于自适应算法的BA网络模型及其聚类分析

BA模型是经典的无标度网络模型,具有一定小世界特性,但聚类系数随着点数增多趋近于零。为进一步优化BA网络模型的平均路径长度和聚类系数的特性,设计了一种基于自适应算法的无标度网络改进模型。改进模型优化了系统与网络节点的关联度,通过计算得到关联度的最优值及此时网络各参数的值,从而获得理想的网络模型。通过对自适应算法中关联度的数学分析,可知系统平均路径长度呈带有条件的收敛状态。仿真结果表明,改进后网络模型在平均路径长度和聚类系数方面,有进一步优化。不同于BA无标度网络的是,改进模型优化后具有较明显的聚类特性,更符合小世界网络特性。     

基于耦合系数的无标度网络模型(BA-S)的中心化研究

针对基于耦合系数的无标度网络演化模型中的节点进行中心化研究,首先对常用的中心化指标进行了分析,接着对经典的无标度(BA)模型和演化的BA-S模型中各节点的几种指标进行了累积概率分布研究,最后对两种模型的中心化程度和效率进行了中心化测试对比研究,结果证明,演化的BA-S模型较BA模型具有更强的鲁棒性以及抗故障的能力。     

图书漂流网络模型实证研究

通过收集整理图书漂流(bookcrossing)网站一个月内的图书漂流信息,建立图书与用户的数据库模型,并且构建两者间关系的二分图.从复杂网络的角度分析计算该网络的相关参数,如度分布、聚集系数、平均最短路径、节点项目度、项目大小、点强度及节点兴趣度,得到的图书漂流网络模型同时具有无标度特性和小世界网络的特性.     

加速增长的HK网络演化模型

近年来,随着复杂网络演化模型的深入研究,研究的焦点已从全局结构转移到了局部结构,其中,网络的集团度及其分布受到了广泛关注.实证研究表明,大量真实网络具有幂律的低阶集团度分布,而且分布指数随集团阶数的上升呈下降趋势.这一普适规律无法由Holme和Kim(HK)模型的熟人推荐机制再现.在HK模型中考虑网络演化的加速增长这一重要因素,提出一种改进的HK模型.数值模拟显示,改进的HK模型生成网络的簇系数较大,平均最短路径较小,不仅具有小世界效应和无标度特性,而且再现了真实网络的低阶幂律集团度分布特性.此研究有利于更好地认识真实网络中的各阶基元.     

复杂网络研究

从复杂网络的三个主要度量特征量:平均路径长度、聚集系数、度分布的角度分别介绍了复杂网络中最主要的三种网络模型,即随机网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型,并提出了进一步研究的一些方向。     

无标度网络中基于最短路径免疫策略的病毒传播研究

传统病毒免疫策略大多基于网络的全局拓扑信息。然而现实生活中的大部分复杂网络仅仅只能了解其局部 拓扑信息。鉴于许多实际复杂网络具有无标度特性,研究了在无标度复杂演化网络中基于网络局部拓扑信息最短路 径免疫策略的病毒传播现象。利用平均场理论建立含个体抵杭力重要因素的无标度网络病毒传播模型,并引入基于 最短路径的免疫策略。比较了随机免疫、目标免疫和最短路径免疫3种策略对无标度复杂网络病毒传播的影响,结果 表明了基于最短路径免疫策略的有效性。     

无线传感器网络簇级拓扑演化模型研究

复杂网络理论研究表明,复杂系统的容错能力不仅仅存在于具有冗余组件的系统之中;而且也同样存在于具有无标度(scale-free)特征的网络之中;文章借助于复杂网络理论和偏好依附机制提出一种无线传感器网络簇级拓扑演化模型;拓扑动态分析表明,该模型能够很好地体现无线传感器簇间的拓扑生长过程,由该模型演化成的无线网络拓扑具有无标度网络的性质,所以该拓扑模型具有很强的容错性。     

基于修复策略的舰艇编队复杂网络系统可靠性研究

为了研究舰艇编队网络系统的可靠性,在建立舰艇编队网络系统组成模型的基础上,提出了一个舰艇编队复 杂网络的修复模型。为了运用概率母函数对临界攻击比例和巨元组相对大小进行解析研究,在该模型的基础上引入 了两个变量:攻击比例f二和未受攻击节点的最大度K}。解析和数值计算表明,修复策略显著提高了无标度网络的可 靠性,度指数较小的无标度网络其可靠性提高更大。仿真计算分析表明,所建模型可以应用于研究自我修复能力的复 杂网络的可靠性。     

基于随机游走的蠕虫网络演化研究

鉴于无标度网络的健壮性和小世界特性是蠕虫网络的理想特征,借助于复杂网络理论,提出了一个基于随机游走的蠕虫网络演化模型。该模型依据主机性能和网络的带宽采取择优的方式从蠕虫网络中选择合适的节点与新感染的主机建立连接。理论分析和模拟实验表明：所建立蠕虫网络具有无标度网络的性质。     

微博关系网络模型研究

舆论在微博上的传播过程可以抽象成一个生长的复杂网络。在分析微博网络特性和用户行为习惯的基础上,考虑新用户在进入网络时的同配性,建立微博关系网络的演化模型,并对模型进行仿真。分析指出,微博网络呈现出指数与幂律的混合分布。对微博网络进行实证研究,结果表明,微博关系网络中节点的度分布服从指数截断的幂律分布,具有无标度和小世界特性,与理论分析的结果相一致。     

博客网络的演化过程研究

受NW小世界网络模型和BA无标度网络模型的构造方法的启发,提出一种基于优先连接增长的NW小世界网络模型用于模拟博客网络,该模型具有NW小世界网络的小世界特性,其增加的度分布也满足幂律分布.考虑到在实际博客网络中各种影响博主被链接的因素的存在,对模型进一步修改,在其基础上加入了知名度.最后以科学网博客为例,通过统计分析其中的博主好友信息,进行实验仿真,结果表明所提的模型能够真实地模拟科学网博客的网络拓扑.