随机扰动下时滞复杂动力网络的一致性

研究了随机扰动下一般时滞复杂动力网络的一致性问题,此复杂动力网络不仅具有随机扰动而且时变时滞同时出现在耦合项和节点系统中,所以这样的网络更具有一般性.基于随机Lyapunov稳定性理论、线性反馈控制理论和线性矩阵不等式,从理论上提出了此网络各个节点与孤立系统达到时滞无关和时滞相关一致性的充分条件.最后的数值模拟验证了理论结果的正确性和有效性.     

耦合含时滞的相互依存网络的局部自适应异质同步

针对由两个子网络构成的耦合含时滞的相互依存网络,研究其局部自适应异质同步问题.时滞同时存在于两个子网络的内部耦合项和子网络间的一对一相互依赖耦合项中,且网络的耦合关系满足非线性特性和光滑性.基于李雅普诺夫稳定性理论、线性矩阵不等式方法和自适应控制技术,通过对子网络设置合适的控制器,提出了使得相互依存网络的子网络分别同步到异质孤立系统的充分条件.针对小世界网络和无标度网络构成的相互依存网络进行数值模拟,验证了提出理论的正确性和有效性.     

结点含时滞的具有零和非零时滞耦合的复杂网络混沌同步

时滞耦合的复杂网络同步已经有大量的研究成果,而网络结点含时滞的无时滞耦合的复杂网络同步的研究工作较少.为使网络模型更接近现实和适用更广的范围,建立了网络结点含时滞,而耦合兼零时滞(无时滞)和非零时滞(有时滞)的复杂网络同步模型.在网络结点上分别设置线性控制器和自适应控制器,研究了其混沌同步问题.利用李雅普诺夫稳定性定理,设计相应的正定函数,分别给出了复杂网络同步的充分条件.最后,为证实同步方案的有效性,选择时滞Logistic函数为结点动力系统,在兼无时滞和有时滞的网络上,给出了线性反馈控制同步误差数值演化趋势.     

时变时滞耦合两个不同复杂网络的自适应广义同步

针对具有时变时滞耦合的两个不同复杂网络, 研究其广义同步问题. 基于Barbalat引理, 设计非线性自适应控制器使得两个网络获得广义同步. 进一步研究了具有未知拓扑结构的两个网络的广义同步问题. 数值仿真表明了本文方法的有效性.     

噪声环境下时滞耦合网络的广义投影滞后同步

时滞和噪声在复杂网络中普遍存在,而含有耦合时滞和噪声摄动的耦合网络同步的研究工作却极其稀少. 本文针对噪声环境下具有不同节点动力学、不同拓扑结构及不同节点数目的耦合时滞网络,提出了两个网络之间的广义投影滞后同步. 首先,构建了更加贴近现实的驱动-响应网络同步的理论框架;其次,基于随机时滞微分方程LaSalle不变性原理,严格证明了在合理的控制器作用下,驱动网络和响应网络在几乎必然渐近稳定性意义下能够取得广义投影滞后同步;最后,借助于计算机仿真,通过具体的网络模型验证了理论推理的有效性. 数值模拟结果表明,驱动网络与响应网络不但能够达到广义投影滞后同步,而且同步效果不依赖于耦合时滞和比例因子的选取,同时也揭示了更新增益和耦合时滞对同步收敛速度的显著性影响. 关键词： 复杂网络 广义投影滞后同步 随机噪声 时滞     

基于LMI的参数未知时变时滞混沌系统模糊自适应H_∞同步

考虑一类结构相同但驱动系统参数未知的两个时变时滞混沌系统同步问题,提出了基于T-S模糊模型的模糊自适应H∞同步方法.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,给出了驱动系统参数未知时变时滞混沌系统同步的充分条件.仿真结果表明了所提方法的有效性.     

多重边融合复杂动态网络的自适应同步

基于网络拆分的思想对多重边融合复杂动态网络局部和全局的自适应同步进行了研究.通过给出严格的数学定义及假设,运用Lyapunov稳定理论得出了网络局部和全局的同步准则,给出了更为简单的网络同步的控制器.最后以Lorenz 系统为例进行数值仿真,验证了结论的正确性和有效性. 关键词： 多重边融合复杂动态网络 自适应同步 网络拆分 时滞     

节点含时滞的不确定复杂网络的自适应同步研究

研究了节点带有时滞,网络结构已知或者完全未知时的不确定动态网络模型的同步问题.基于李雅普诺夫稳定性理论,并按照参数的已知和未知情况分别设计了复杂网络同步控制器和复杂网络同步自适应控制器,给出了网络同步的充分条件,保证了动态网络渐进同步于任意指定的网络中的单独节点的状态.最后,数值结果表明了方法的有效性. 关键词： 自适应同步 不确定复杂网络 Lyapunov稳定理论     

LC无穷网络的平均功率

讨论了两种由理想电感、电容组成的无穷网络 ,得到它们的平均功率可以不为零。     

非一致通信时滞动力学网络上的接连滞后同步

在动力学网络中,节点与节点之间的通信通常存在时滞,并且不同节点之间的通信时滞往往是不同的(即非一致通信时滞),研究非一致通信时滞动力学网络上的接连滞后同步,更具现实意义.为此,本文首先构建含有非一致通信时滞的动力学网络模型.其次分别设计线性反馈控制和自适应反馈控制,利用Lyapunov函数方法,重点分析了该网络的接连滞后同步的稳定性,得到了同步稳定的充分条件.最后,选取蔡氏电路作为局部动力学,又分别选取了链式网络和星型网络这两种拓扑结构来验证理论结果的正确性和有效性.     

典型生化网络构建子块中噪声传播的机制

活性细胞的内部过程是一个内在的随机过程,而细胞内分子丰度的波动对细胞的生长和发育会产生重大影响. 对生化网络（包括信号转导网络和代谢网络）的典型构建子块,采用统一的生化反应模式,应用线性噪声逼近理论刻画出噪声传播的一般机制：信号转导网络中存在噪声传播,且噪声强度满足加和规则;代谢网络中没有噪声传播,稳定态处物种分子数的分布相互独立. 这为理解细胞内部过程奠定了理论基础. 关键词： 噪声传播 线性噪声逼近 信号转导网络 代谢网络     

具有随机节点结构的复杂网络同步研究

针对具有随机节点结构的复杂网络, 研究其同步问题. 基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术给出了复杂网络同步稳定的充分性条件, 该充分性条件不仅与复杂网络的状态时延有关, 还与节点结构的概率分布有关. 数值仿真表明本文方法的有效性. 关键词： 复杂网络 随机节点 同步稳定 时滞     

时滞与噪声影响 Notch信号通路动力学的模型化研究

本文基于Hill动力学与Michaelis-Menten方程,建立理论模型研究时滞与噪声影响Notch信号通路动力学.研究发现,her1、her7基因转录的时滞性在很大程度上调控着Notch信号通路的动力学行为.由于时滞性的调控,Notch系统动力学经历Hopf分岔,由稳态转变为周期演化特性.通过考察Notch信号通路的噪声效应,我们发现,由于噪声的扰动,Notch系统周期振荡动力学改变.在较小噪声幅值条件下,Notch信号通路中改变的周期节律性可以通过时滞得以平衡恢复,由此表明了her1、her7转录的时滞性促进了Notch信号通路的周期振荡.对于较强噪声环境,时滞效应很难改变Notch信号的巨大突变,其信号通路动力学行为被噪声影响.理论结果符合实验,并揭示了时滞与噪声对Notch信号通路动力学的一种调控机制,可为设计阻止Notch功能异常导致的多种疾病和癌症的通路治疗方案提供理论依据.     

基于状态观测器的分数阶时滞混沌系统同步研究

研究分数阶时滞混沌系统同步问题,基于状态观测器方法和分数阶系统稳定性理论,设计分数阶时滞混沌系统同步控制器,使得分数阶时滞混沌系统达到同步,同时给出了数学证明过程.该同步控制器采用驱动系统和响应系统的输出变量进行设计,无需驱动系统和响应系统的状态变量,简化了控制器的设计,提高了控制器的实用性.利用Lyapunov稳定性理论和分数阶线性矩阵不等式,研究并给出了同步控制器参数的选择条件.以分数阶时滞Chen混沌系统为例,设计基于状态观测器的同步控制器,实现了分数阶时滞Chen混沌系统同步,并将其应用于保密通信系统中.仿真结果证明了该同步方法的有效性.     

二维鲁棒H∞滤波器

针对含有不确定性的二维(2-D)离散系统模型,抑制其输入噪声,恢复有用信息,并且降低系统对模型中存在的各种不确定因素的敏感度,成为了2-D鲁棒滤波器需要解决的至关重要的问题.本文在1-D鲁棒H∞滤波器的基础上,在2-D系统模型中引入H∞范数作为性能指标的约束条件,并且针对传统的Riccati方法计算量大的缺点,利用线性矩阵不等式(LMI)方法设计了2-D鲁棒H∞滤波器.Matlab仿真结果表明,此2-D滤波器对于有色噪声具有良好的滤波效果,而且对系统的不确定性也具有良好的鲁棒性.     

基于局部路由策略的复杂网络拥塞控制

提出一种复杂网络上的局部路由策略,算法采用节点收缩法评估节点的重要度,发送节点根据邻居节点的重要度及网络的状态自适应地调整向邻居节点转发数据包的概率.在网络处于自由流通状态时充分发挥关键节点的优势,保证数据包快速到达目的地;在网络处于即将拥塞时分散业务,根据节点重要度准确识别网络中的关键节点,通过有效分流予以保护.仿真结果表明:在网络处于自由流通状态时,该局部路由策略能充分发挥网络中关键节点的枢纽作用,保持较低的传输时延;在网络部分关键节点出现拥塞时,该局部路由策略能有效避开拥挤严重的节点,将数据包均匀地分布在各个节点上,有效抑制网络拥塞,提高网络的容量.     

复杂网络局部结构的涌现:共同邻居驱动网络演化

在对真实网络的小世界和无标度特性进行了大量深入考量之后,最近的研究热点开始转移到更加细致的局部结构.实证数据显示,大量真实网络具有幂律的低阶集团度分布.这一普适的规律,无法由富者愈富以及熟人推荐的网络生长机理再现.本文提出一种由共同邻居驱动的网络演化模型,该模型能够重现实证研究所观察到的幂律集团度分布,暗示共同邻居驱动是复杂网络局部结构涌现形成的内在机理. 关键词： 复杂网络 演化模型 集团度分布 共同邻居     

关联复杂网络建模及辨识研究

运用异质耦合拆分方法和驱动-响应模型,提出关联复杂网络节点参数和拓扑结构的辨识方法.首先,研究异质关联复杂网络建模方法,进而依据网络耦合性质不同,拆分构造了两类异质关联复杂网络.然后运用驱动-响应模型、LaSalle不变原理和Gram矩阵,设计节点系统参数和拓扑参数的自适应辨识观测器.所提的观测器能在线获取网络的节点参数、不同耦合性质的拓扑参数.最后,通过数值仿真验证所提方法的有效性.     

平面无穷网络任意两节点间的电阻值

用数学积分的方法研究了平面正方形无穷网络上任意两节点间的电阻,得到轴上任意两节点间电阻的代数表达式,并画出了平面上相对原点的等电阻线,发现其接近圆形,最后利用这条性质给出了一个计算任意两节点间等效电阻的简洁近似公式.     

多重边复杂网络系统的稳定性分析

根据网络中边的不同性质提出了网络拆分的思想,通过引入时滞进行拆分,从而建立了多重边复杂网络的动力学模型. 基于Lyapunov稳定理论研究了多重边复杂网络的稳定性问题,给出了节点动力学无时滞和有时滞两种情况下网络稳定的充分条件. 最后通过数值仿真验证了结论的正确性和有效性.