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相似文献
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1.
中国城市航空网络的实证研究与分析   总被引:34,自引:0,他引:34       下载免费PDF全文
刘宏鲲  周涛 《物理学报》2007,56(1):106-112
以城市为节点,城市间直航线路为边,实证地研究了中国城市航空网络的拓扑性质.研究表明,中国城市航空网络是一个小世界网络,具有短的平均路径长度和大的簇系数,且其度分布服从双段幂律分布.它的度度相关性质与世界航空网络和北美航空网络都不相同.当度较小时,世界航空网络和北美航空网络都是正相关的,但中国城市航空网络未表现出度度相关性;而对于度较大的节点,世界航空网络中其邻点平均度几乎是一个常值,但中国城市航空网络却呈现出负相关性.以往的实证研究暗示,节点具有明确几何位置的网络,如计算机互联网、电力网络等,不表现层次性.但是中国城市航空网络展现出明显的层次性,表明地理因素对其结构演化的影响并不强烈.进一步地,以城市间直航计划每周提供的座位数为边权,研究了网络的含权性质,发现该网络节点度权之间是幂律相关的,相关指数为1.37.  相似文献   

2.
一个描述合作网络顶点度分布的模型   总被引:13,自引:0,他引:13       下载免费PDF全文
讨论一类社会合作网络以及一些与其拓扑结构相似的技术网络的度分布.建议一个最简化模型,通过解析的方法说明这些网络演化的共同动力学机理,而且说明顶点的度分布和项目度分布之间具有密切的一致关系,而项目所含的顶点数分布对度分布的影响较小;对模型的更一般情况进行数值模拟,说明上述结论具有一定的普遍性.这个模型显示这类广义的合作网络一般具有处于幂函数和指数函数这两种极端情况之间的度分布.简要介绍对一些实际合作网络做统计研究的结果,说明本模型的合理性. 关键词: 合作网络 度分布 项目度分布 项目含顶点数  相似文献   

3.
郭进利 《中国物理 B》2008,17(2):756-761
分析新节点边对网络无标度性的影响.虽然亚线性增长网络瞬态平均度分布尾部表现出了幂律分布性质,但是,这个网络的稳态度分布并不是幂律分布,由此可见,计算机模拟预测不出网络稳态度分布,它只能预测网络的瞬态度分布.进而建立随机增长网络模型,利用随机过程理论得到了这个模型的度分布的解析表达式,结果表明这个网络是无标度网络.  相似文献   

4.
综述了非线性网络的动力学复杂性研究在网络理论、实证和应用方面所取得的主要进展和重要成果;深刻揭示了复杂网络的若干复杂性特征与基本定量规律;提出和建立了网络科学的统一混合理论体系(三部曲)和网络金字塔,并引入一类广义Farey组织的网络家族,阐明网络的复杂性-简单性与多样性-普适性之间转变关系;揭示了网络的拓扑结构特征与网络的动态特性之间关系;建立具有长程连接的规则网络的部分同步理论并应用于随机耦合的时空非线性系统的同步;提出复杂网络的动力学同步与控制多种方法;提出若干提高同步能力的模型、方法和途径,如同步最优和同步优先模型、同步与网络特征量关系、权重作用、叶子节点影响等;提出复杂混沌网络的多目标控制及具有小世界和无标度拓扑的束流输运网络的束晕-混沌控制方法;提出集群系统的自适应同步模型及蜂拥控制方法;探讨网络上拥塞与路由控制、资源博弈及不同类型网络上传播的若干规律;揭示含权经济科学家合作网及其演化特点;实证研究并揭示了多层次的高科技企业网和若干社会网络的特点;提出一种复杂网络的非平衡统计方法,把宏观网络推进到微观量子网络。  相似文献   

5.
非线性网络的动力学复杂性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
综述了非线性网络的动力学复杂性研究在网络理论、实证和应用方面所取得的主要进展和重要成果;深刻揭示了复杂网络的若干复杂性特征与基本定量规律;提出和建立了网络科学的统一混合理论体系(三部曲)和网络金字塔,并引入一类广义Farey组织的网络家族,阐明网络的复杂性-简单性与多样性-普适性之间转变关系;揭示了网络的拓扑结构特征与网络的动态特性之间关系;建立具有长程连接的规则网络的部分同步理论并应用于随机耦合的时空非线性系统的同步;提出复杂网络的动力学同步与控制多种方法;提出若干提高同步能力的模型、方法和途径,如同步最优和同步优先模型、同步与网络特征量关系、权重作用、叶子节点影响等;提出复杂混沌网络的多目标控制及具有小世界和无标度拓扑的束流输运网络的束晕一混沌控制方法;提出集群系统的自适应同步模型及蜂拥控制方法;探讨网络上拥塞与路由控制、资源博弈及不同类型网络上传播的若干规律;揭示含权经济科学家合作网及其演化特点;实证研究并揭示了多层次的高科技企业网和若干社会网络的特点;提出一种复杂网络的非平衡统计方法,把宏观网络推进到微观量子网络.  相似文献   

6.
一种可大范围调节聚类系数的加权无标度网络模型   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
潘灶烽  汪小帆 《物理学报》2006,55(8):4058-4064
在Barrat, Barthélemy 和 Vespignani (BBV)加权无标度网络模型的基础上,提出了一种可大范围调节聚类系数的加权无标度网络模型——广义BBV模型(GBBV模型).理论分析和仿真实验表明,GBBV模型保留了BBV模型的许多特征,节点度、节点权重和边权值等都服从幂律分布.但是,GBBV模型克服了BBV模型只能小范围调节聚类系数的缺陷,从而可以用于具有大聚类系数网络的建模. 关键词: 无标度网络 加权网络 聚类系数  相似文献   

7.
复杂网络局部结构的涌现:共同邻居驱动网络演化   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
崔爱香  傅彦  尚明生  陈端兵  周涛 《物理学报》2011,60(3):38901-038901
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  相似文献   

8.
一种应用于含权无标度网络的全局路由算法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
濮存来  裴文江 《物理学报》2010,59(6):3841-3845
针对含权无标度网络提出了一种全局路由算法.该算法利用网络路径上的节点强度信息构建了一种全局路由代价函数,选择使该代价函数最小的路径来传输信息包,有效避开了网络中易发生拥塞的核心节点.实验结果表明,与最短路径算法相比,该算法以较小的平均路径长度的增加为代价,将网络容量提高了十多倍.  相似文献   

9.
手机短信网络的生长过程研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
模拟了短信网络的生长过程并研究其拓扑结构.发现短信网络在生长过程中,度分布、节点的度与其加入网络时间的关系、平均度随时间的变化等方面与先前的模型有所不符.根据短信网络的数据分析,提出了短信网络的生长机制——局部优先连接机制.结果表明,模拟以短信网络为代表的实际网络时,局部优先连接模型优于其他网络模型. 关键词: 复杂网络 短信网络 局部优先连接  相似文献   

10.
从统计物理学看复杂网络研究   总被引:121,自引:1,他引:121  
从统计物理学来看,网络是一个包含了大量个体及个体之间相互作用的系统。本文从统计物理学的角度整理与总结了复杂网络目前的主要研究结果,并对将来的研究工作做了一个展望。文章把网络分为三个层次——无向网络、有向网络与加权网络,对不同网络的静态几何量研究的现状分别做了综述,并结合网络机制模型设计与评价的需要,提出了新的有待研究的静态几何量;对网络机制模型做了总结与分析,提出了有待解决的关于双向幂律网络的机制模型的问题;部分地概括了网络演化性质,网络的结构稳定性以及网络上的动力学模型的研究。然后,以我们目前正在进行的两个方面的工作—科学家网络和产品生产关系网络一为例,粗略地介绍了网络研究在一些实际问题中的应用。最后,作为一个简单的补充和索引,我们整理了复杂网络研究中部分常用的解析与数值计算的方法。  相似文献   

11.
Darong Lai  Hongtao Lu 《Physica A》2010,389(12):2443-2454
Community structure has been found to exist ubiquitously in many different kinds of real world complex networks. Most of the previous literature ignores edge directions and applies methods designed for community finding in undirected networks to find communities. Here, we address the problem of finding communities in directed networks. Our proposed method uses PageRank random walk induced network embedding to transform a directed network into an undirected one, where the information on edge directions is effectively incorporated into the edge weights. Starting from this new undirected weighted network, previously developed methods for undirected network community finding can be used without any modification. Moreover, our method improves on recent work in terms of community definition and meaning. We provide two simulated examples, a real social network and different sets of power law benchmark networks, to illustrate how our method can correctly detect communities in directed networks.  相似文献   

12.
Extending previous work on unweighted networks, we present here a systematic numerical investigation of standard evolutionary games on weighted networks. In the absence of any reliable model for generating weighted social networks, we attribute weights to links in a few ways supported by empirical data ranging from totally uncorrelated to weighted bipartite networks. The results of the extensive simulation work on standard complex network models show that, except in a case that does not seem to be common in social networks, taking the tie strength into account does not change in a radical manner the long-run steady-state behavior of the studied games. Besides model networks, we also included a real-life case drawn from a coauthorship network. In this case also, taking the weights into account only changes the results slightly with respect to the raw unweighted graph, although to draw more reliable conclusions on real social networks many more cases should be studied as these weighted networks become available.  相似文献   

13.
王丹  郝彬彬 《物理学报》2013,62(22):220506-220506
针对真实世界中大规模网络都具有明显聚类效应的特点, 提出一类具有高聚类系数的加权无标度网络演化模型, 该模型同时考虑了优先连接、三角结构、随机连接和社团结构等四种演化机制. 在模型演化规则中, 以概率p增加单个节点, 以概率1–p增加一个社团. 与以往研究的不同在于新边的建立, 以概率φ在旧节点之间进行三角连接, 以概率1–φ进行随机连接. 仿真分析表明, 所提出的网络度、强度和权值分布都是服从幂律分布的形式, 且具有高聚类系数的特性, 聚类系数的提高与社团结构和随机连接机制有直接的关系. 最后通过数值仿真分析了网络演化机制对同步动态特性的影响, 数值仿真结果表明, 网络的平均聚类系数越小, 网络的同步能力越强. 关键词: 无标度网络 加权网络 聚类系数 同步能力  相似文献   

14.
小世界网络与无标度网络的社区结构研究   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
模块性(modularity)是度量网络社区结构(community structure)的主要参数.探讨了Watts和Strogatz的小世界网络(简称W-S模型)以及Barabàsi 等的B-A无标度网络(简称B-A模型)两类典型复杂网络模块性特点.结果显示,网络模块性受到网络连接稀疏的影响,W-S模型具有显著的社区结构,而B-A模型的社区结构特征不明显.因此,应用中应该分别讨论网络的小世界现象和无标度特性.社区结构不同于小世界现象和无标度特性,并可以利用模块性区别网络类型,因此网络复杂性指标应该包括 关键词: 模块性 社区结构 小世界网络 无标度网络  相似文献   

15.
To describe the real world which is a harmonious unification world with both de- terminism and randomness, we propose a harmonious unifying hybrid preferential model (HUHPM) of a certain class of complex dynamical networks. HUHPM is gov- erned only by the total hybrid ratio d/r according to the practical need. As some typical examples, the concepts and methods of the HUHPM are applied to the un-weighted BA model proposed by Barabási et al., the weighted BBV model pro- posed by Barat et al. and the weighted TDE model proposed by Wang et al. to get the so-called HUHPM-BA network, HUHPM-BBV network and HUHPM-TDE network. These HUHPM networks are investigated both analytically and numerically. It is found that the HUHPM reveals several universal properties, which more approach to the real-world networks for both un-weighted and weighted networks and have potential for applications.  相似文献   

16.
In a network described by a graph, only topological structure information is considered to determine how the nodes are connected by edges. Non-topological information denotes that which cannot be determined directly from topological information. This paper shows, by a simple example where scientists in three research groups and one external group form four communities, that in some real world networks non-topological information (in this example, the research group affiliation) dominates community division. If the information has some influence on the network topological structure, the question arises as to how to find a suitable algorithm to identify the communities based only on the network topology. We show that weighted Newman algorithm may be the best choice for this example. We believe that this idea is general for real-world complex networks.  相似文献   

17.
Recently, the researches on pinning control of complex dynamical networks have mainly focused on such networks with very specific coupling schemes (e.g., symmetric coupling, uniform coupling and linear coupling). However, most real networks often consist of local units, which interact with each other via asymmetric and heterogeneous connections. In this paper, pinning control of a continuous-time complex dynamical network with general coupling topologies is studied. Some generic stability criteria based on master stability function (MSF) are derived for such a general controlled network, which guarantee that the whole network can be pinned to its equilibrium by placing feedback control only on a small fraction of nodes. Then, these results are extended to discrete-time case. Previous results about symmetric, uniform or linear coupled networks in this area are included as special cases of the present work. Numerical simulations of directed networks with weighted coupling pinned by specifically selective pinning scheme are given for illustration and verification.  相似文献   

18.
可视图(visibility graph, VG)算法已被证明是将时间序列转换为复杂网络的简单且高效的方法,其构成的复杂网络在拓扑结构中继承了原始时间序列的动力学特性.目前,单维时间序列的可视图分析已趋于成熟,但应用于复杂系统时,单变量往往无法描述系统的全局特征.本文提出一种新的多元时间序列分析方法,将心梗和健康人的12导联心电图(electrocardiograph, ECG)信号转换为多路可视图,以每个导联为一个节点,两个导联构成可视图的层间互信息为连边权重,将其映射到复杂网络.由于不同人群的全连通网络表现为完全相同的拓扑结构,无法唯一表征不同个体的动力学特征,根据层间互信息大小重构网络,提取权重度和加权聚类系数,实现对不同人群12导联ECG信号的识别.为判断序列长度对识别效果的影响,引入多尺度权重度分布熵.由于健康受试者拥有更高的平均权重度和平均加权聚类系数,其映射网络表现为更加规则的结构、更高的复杂性和连接性,可以与心梗患者进行区分,两个参数的识别准确率均达到93.3%.  相似文献   

19.
张智  傅忠谦  严钢 《中国物理 B》2009,18(6):2209-2212
Synchronizability of complex oscillators networks has attracted much research interest in recent years. In contrast, in this paper we investigate numerically the synchronization speed, rather than the synchronizability or synchronization stability, of identical oscillators on complex networks with communities. A new weighted community network model is employed here, in which the community strength could be tunable by one parameter δ. The results showed that the synchronization speed of identical oscillators on community networks could reach a maximal value when δ is around 0.1. We argue that this is induced by the competition between the community partition and the scale-free property of the networks. Moreover, we have given the corresponding analysis through the second least eigenvalue λ2 of the Laplacian matrix of the network which supports the previous result that the synchronization speed is determined by the value of λ2.  相似文献   

20.
Many social and biological networks consist of communities–groups of nodes within which links are dense but among which links are sparse. It turns out that most of these networks are best described by weighted networks, whose properties and dynamics depend not only on their structures but also on the link weights among their nodes. Recently, there are considerable interests in the study of properties as well as modelling of such networks with community structures. To our knowledge, however, no study of any weighted network model with such a community structure has been presented in the literature to date. In this paper, we propose a weighted evolving network model with a community structure. The new network model is based on the inner-community and inter-community preferential attachments and preferential strengthening mechanism. Simulation results indicate that this network model indeed reflect the intrinsic community structure, with various power-law distributions of the node degrees, link weights, and node strengths.  相似文献   

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