三江源野生动物食物链网络耦合映像格子的相继故障

本文通过对三江源地区野生动物习性的考查和分析,建立了三江源地区野生动物食物链网络,分析了网络的相关拓扑性质.另外,由于野生动物网络的各种群之间存在较强的猎食关系,食物源的短缺会引起某种野生动物数量的减少甚至灭绝,继而会使整个食物连网络失去平衡,网络也会随之崩溃.食物链网络的这种现象类似于复杂网络中的相继故障.因此,本文将有向网络耦合映像格子的相继故障模型作用于三江源地区的野生动物食物链网络,利用仿真分析的方法对该食物链网络进行了实证分析.仿真中分别模拟了网络中随机选定的某种生物的灭绝和食物链顶端与底端生物的灭绝对整个网络的影响.仿真结果显示,网络中随机选定的生物的灭绝对网络造成的影响最弱,而食物链底端生物的灭绝会迅速使整个食物链网络失去平衡,网络很快就会崩溃.本文是利用复杂网络理论对三江源地区食物链网络进行的一次实证分析,相关研究结果对制定三江源地区野生动物网络的保护策略有重要的参考价值.     

二维耦合映像格子的稳定态

采用自适应调节法控制二维耦合映像格子,系统在一定的控制参数条件下能够很快地被控制到均匀的稳定态.利用傅里叶变换方法计算了控制参数的范围.研究发现,当系统规模小于某个临界值时,控制参数的上限与系统规模成指数衰减关系;当系统规模大于临界值时,控制参数上限只与耦合系数相关,而与系统规模无关,控制参数下限则与单个格点的动力学性质有关.     

基于耦合映像格子模型的ERP分析

利用改进的时变耦合映像格子模型计算了固定位置区域提示下视觉注意范围等级的事件相关电位(Event-related Potentials,ERP)的最大时变李雅普诺夫指数,得到了能够反映系统整体特征的量化参数。     

耦合映像格子中时空混沌的非线性反馈控制

主要研究耦合映像格子中的时空混沌控制问题,提出一种非线性反馈控制方法,这种方法对耦合映像格子模型中图案选择模式和图案竞争阵发混沌模式具有很好的控制效果,并通过数值模拟证明了该非线性反馈控制方法的有效性.     

基于耦合映像格子模型的城市轨道交通网络可靠性研究

为进一步提高轨道交通网络化背景下的系统可靠性,预防系统潜在客流风险,从复杂网络视角,分析了轨道交通网络可靠性及其加权客流网络可靠性。为衡量客流权重对网络可靠性的影响,构建了客流加权可靠性评价指标。利用上海公共交通卡数据,得到网络节点真实客流权重,以实际客流权重为参数,衡量客流加权网络可靠性。基于耦合映像格子（CML）模...     

基于二维耦合映像格子模型的图像压缩加密方案

二维耦合映像格子(two-dimensional coupled map lattice,2D CML)模型具有很复杂的动力学行为,它的最大李雅普诺夫指数(maximum Lyapunov exponent,MLE)是由局部混沌映射函数决定。选择具有较大的李雅普诺夫指数(Lyapunov exponent,LE)的分段logistic函数(piecewise logistic map,PLM)作为模型的局部映射函数。通过独立性假设实验,验证2D CML模型在一定条件下拟服从独立同分布。在并行压缩感知条件下,基于2D CML模型产生压缩测量矩阵,使用测量矩阵对原始图像的每一列并行压缩采样。对采样图像进行处理和多轮扩散,实现对图像的加密,并对加密后的图像性能进行实验分析。实验表明,基于2D CML模型的图像压缩加密方案具有较好的加密性能和应用前景。     

基于耦合映像格子模型的瓦斯涌出系统建模与仿真

借助耦合映像格子模型,选取瓦斯压力的平方作为状态场变量,对瓦斯涌出时空混沌动力系统建立瓦斯涌出耦合映像格子模型,并分别选取空间扩散系数0.1,0.5和0.9对该模型进行了数值模拟,分别得到了从有序到无序3种不同的瓦斯涌出时空行为发展图.从瓦斯涌出的时空行为发展图可以看出:随着空间扩散系数的不断增大,瓦斯涌出变得越来越复杂.因此,可以采取降低空间扩散系数中相关影响因数的方法,使瓦斯涌出规律向有序的方向发展,这样有助于有针对性地采取措施防治瓦斯灾害.     

树形网络拓扑结构CML的相继故障

耦合映像格子(CML)已经被广泛用于研究复杂系统的时空动力学行为.研究树形拓扑结构CML的相继故障对改善树形网络的安全性和可靠性具有重要的意义.本文将CML的相继故障模型作用于具有十个节点的树形网络拓扑结构中,通过仿真,分析出具有树形网络拓扑结构且节点数固定的网络在受到蓄意攻击时,不同的结构出现的故障节点的个数和影响它的参数,以及在这些拓扑结构中最快达到崩溃的树形结构.另外,给出故障规模和被攻击节点的度之间的关系和不同的耦合强度对扰动临界值的影响.     

耦合KdV方程组的格子Boltzmann模型

用格子Boltzmann方法研究耦合KdV方程组. 构建耦合KdV方程组的格子Boltzmann 模型并进行了数值实验, 同时将格子Boltzmann解与其他传统数值方法得到的数值解进行比较. 结果表明, 格子Boltzmann方法是一种求解耦合KdV方程组的有效方法.     

基于耦合策略的相依网络级联故障研究

随着基础设施网络的不断扩大,使得网络之间的相依性不断增加,导致相依网络系统中发生的级联故障较为严重。对此,本文提出了一个在相依网络系统中研究级联故障的理论框架,其中考虑了层内和层间的级联故障的影响,探究了跨层网络元件之间的不同耦合方式,即相依方式对级联故障的动态影响。通过利用提出的理论框架,对三种有代表性的耦合方式,即随机耦合、"低到高"耦合和"高到高"耦合,进行实验比较。结果显示,"高到高"耦合曲线非常接近Sfin=Sinit曲线,其余两个耦合方式在某些情况下导致电网最终级联故障增加了150%,在通信网中更严重;且在相依网络为一对一耦合模型下,两个相依网络节点的耦合方式对级联故障的最终影响程度起着关键作用,与其他形式的相依耦合方式相比,将两个网络的对等节点耦合,即"高到高"耦合所产生的级联故障较小,有效减轻相依网络级联故障的潜在策略。     

耦合映象格子系统中的刚性同步

提出了一个新的反馈项,实现了两个耦合映象格子系统的时空混沌同步.讨论了这种同步的特点,指出这种同步是刚性同步,并给出数值模拟结果.     

开流耦合映象格子的稳定态

采用自适应调节控制,选择适当的控制参数,开流耦合映象格子(OCML)混沌系统很快就能被控制到均匀的稳定态上去.用本征值稳定性分析方法可以确定控制参数的范围.但研究表明由此确定的控制参数范围内的参数并不都能使得系统被控制到稳定态,对其原因从理论上进行了分析.     

噪声对一维耦合映象格子的影响

研究了一维耦合映象格子受局部反应参数噪声的影响.对系统最大Lyapunov指数与加入噪声的系统最大Lyapunov指数进行数值比较.发现在不同参数下噪声既可诱导有序,也可诱导混沌.     

耦合映象格子系统中的刚性同步

提出了一个新的反馈项，实现了两个耦合映象格子系统的时空混沌同步。讨论了这同步的特点，指出这种同步是刚性同步，并给出模拟结果。     

单向耦合映象格子的时空混沌同步

用主动－被动分拆方法实现了单向耦合映象格子系统的时空混沌同步,从理论上给出步范围,并从数值实验上得到验证。该法具有高度保密性,且信号可以完全恢复,特别适用于混沌保密通讯 。     

噪声对一维耦合映象格子的影响

研究了一维耦合映象格子受局部反应参数噪声的影响．对系统最大Lyapunov指数与加入噪声的系统最大Lyapunov指数进行数值比较．发现在不同参数下噪声既可诱导有序，也可诱导混沌．     

单向耦合映象格子系统的时空混沌同步

对两个单向耦合映象格子系统提出逐点反馈的同步方法,有效地实现了两个系统取相同参数,不同初始条件时的同步,通过数据模拟实验发现,调整反馈控制参数,可以改变同步速度,最后,将该方法分别推广至双向对称耦合系统,并讨论了反馈项的选取及适合的参数范围.     

一维耦合映象格子中参数噪声的影响

研究一维对称耦合映象格子受局部反应参数噪声的影响,并对系统最大Lyapunov指数与加入噪声的系统最大Lyapunov指数进行数值比较,发现在不同参数下,噪声既可诱导有序,也可诱导混沌．     

耦合发生概率不确定的复杂网络传感器故障估计

通过引入一组满足伯努利分布的随机变量来描述节点之间是否发生耦合关系,研究一类节点之间耦合发生概率不确定的非线性复杂网络系统的传感器故障估计问题。将未知常值故障和缓变漂移型故障近似表征为一次函数的形式,为了估计传感器故障,将系统状态和故障进行增广,对增广系统构造基于观测器的估计器。通过数学归纳法得到估计误差协方差矩阵的一个上界,并设计合适的估计器增益矩阵使该上界取最小值。最后,通过仿真算例验证所设计估计方法的有效性。     

相继暂态过程中故障迭加分量的提取方法

根据故障信号的特征，提出了准确获取故障迭加分量的方法，可克服反应故障分量快速保护在第二暂态中必须闭锁而导致不能反应相继故障的缺陷。数字仿真验证实了前述问题的存在及所提解决方法的正确性。