动态短信通信复杂网络演化模型研究

为了深入理解手机短信通信网络的演化规律,通过分析手机短信通信网络生长过程的特点,研究了已有复杂网络演化模型刻画短信通信网络生长过程的不足,从而建立了短信通信复杂网络的动态演化模型.该模型在考虑网络动态增长的同时,兼顾了网络内部边的动态演化以及节点的退出,更细致、真实地刻画了短信网络的动态演化特性.实验结果显示,该模型所生成的网络规模表现出有增有减的动态演化过程,与现实情况相吻合,能够更加客观地模拟与刻画短信复杂网络的特征与演化状况.     

多重边融合复杂网络动态演化模型

针对多个性质不同、相互融合的复杂网络演化过程时变非均衡,网络结构层级交织,特点规律难以测度的问题,提出了一个多重边融合复杂网络动态演化模型。首先,定义多重边融合复杂网络的相关概念,分析融合关系与层级关系的转化过程,按照节点、边性质的差异,拆分融合节点和重合边,将多重边融合复杂网络转化成交织型层级复杂网络;其次,定义节点的度值饱和度和吸引因子,提出交织型层级复杂网络的演化算法和局域世界演化模型,讨论了4种典型的节点演化情形,运用平均场方法分析了模型演化的度分布规律;最后进行了数值仿真分析,结果表明,演化过程结束后,未达到饱和状态的节点度值服从指数分布且误差不超过6%,已达到饱和状态的节点度值服从其连接容量的分布规律且误差不超过3%,网络交织系数与最高的新增节点概率、初始边数呈正相关性。研究结果验证了模型的可行性和有效性,为探索多重边融合复杂网络演化过程与规律提供了新的思路和方法,在交通网、通信网、社交网等结构与动力学研究方面具有良好的应用前景。     

基于复杂网络理论的装备保障网络模型研究

从网络科学的观点出发,对装备保障网络生成机制进行研究,针对其严格的等级结构和一定的随机连接特性,在对树状网络和确定性复杂网络模型研究的基础上,提出了一个装备保障网络演化模型.该模型考虑了网络中节点和边的实际物理属性,引入了随机连接参数,实现了混合生成的装备保障网络演化机制,并仿真分析了模型中迭代步数、子节点数目、随机连接因子这3个参数对装备保障网络整体性能的影响规律,验证了该模型的有效性和适用性.     

具有均匀与幂律双重混合分布的复杂网络动态演化模型的研究

提出了一类复杂网络模型的动态演化算法,利用数理统计方法和MATLAB工具对由该算法所生成模型的度分布进行了理论分析和数值仿真,证明该演化算法所生成的复杂网络模型具有均匀与幂律混合分布的特征,对人们公认的节点度分布服从幂律分布或介于指数分布和幂律分布之间这一真实网络分布特征提出了不同的观点.     

含时滞的复杂动态网络模型的指数同步

研究了一类含时滞的复杂网络的指数同步问题,通过构造李雅普诺夫函数和一定的计算技巧,不仅给出了线性反馈控制器的设计方法,而且保证了驱动—响应网络模型的指数同步.最后,用仿真算例验证了所给方法的有效性.     

复杂动态网络的建模、分析与控制研究综述

对信息领域复杂网络的建模、分析与控制方面的研究进展进行了全面的综述，指出了该领域的研究热点和难点，明确了其中存在的重点问题，并指出了今后有意义的研究方向及其可能的解决办法．     

基于搜索效率的复杂网络多模型并行演化分析

很多真实的复杂网络呈现无标度性．但是,这些网络为什么在增长过程中遵从优先连接规则？现有研究尚未给出有力的解释．一个合理的猜想是：这些网络如果不遵从优先连接规则,则将处于不利的地位．为证实这一猜想,采用搜索效率作为评价指标,量化评价不同演化模型的优劣．首先提出一种新的复杂网络并行演化模式,使得同一网络中不同的局部遵从不同的演化模型,从而在统一的基础上比较不同演化模型搜索效率的优劣．以BA无标度网络、WS小世界网络和随机网络为基础,构建了异质复杂网络．其次,采用随机游走搜索策略和DS最大度搜索策略,比较遵从不同演化模型的异质子网的搜索效率,力图解释复杂网络中演化模式同质化的原因．实验发现一种“信息壁垒”现象,即处于劣势的网络模型,其所属节点很难被其他模型的节点访问到．实验结果表明：对于以搜索为重要功能的复杂网络,无标度网络具有最强的适应性,从而在一定程度上解释了无标度现象在众多现实复杂网络中存在的原因．     

具有切换拓扑的动态复杂网络的同步控制

针对一类耦合拓扑集合给定的动态复杂网络模型,研究在网络通过给定耦合拓扑集合中的任一拓扑进行耦合均不能实现同步时,如何通过在给定耦合拓扑集合中拓扑之间的切换来实现网络的同步。通过构建合适的Lyapunov函数给出了网络实现同步所需要满足的条件和相应的耦合拓扑切换规则。与已有的研究结果相比,本文所研究的动态复杂网络的耦合拓扑矩阵具有更为一般的形式,而且无需满足已有研究成果对耦合拓扑矩阵的限制条件(诸如可同时上三角化以及可同时对角化等条件)。数值仿真结果验证了所给结果的有效性和正确性。     

复杂网络的研究进展综述

网络由节点与连接节点之间的边组成。现实世界中存在大量的复杂系统可以用网络来描述。描述这些系统的网络既非完全规则又非完全随机,而是介于两者之间的。因此,介于规则网和随机网之间的复杂网能很好地刻画现实世界。本文介绍了复杂网络的发展史,研究现状及未来发展方向的展望。     

BBS用户回复网络的演化模型研究

结合复杂网络理论,首先利用获取的真实BBS论坛数据信息构建有向BBS用户回复网络,并分析日增节点数、日增边数、新用户发表原帖数、新用户获得回帖数、节点择优选择概率等的演化规律.其次,提出新的网络构造模型,并进行数据仿真.仿真结果表明,仿真网络的网络结构熵、度分布的演化规律与真实网络基本吻合,在一定程度上能够证明研究方法的正确性,也能解释真实BBS网络的演化规律,具有一定的现实意义.     

复杂网络模型的分析

从平均路径长度、聚集系数、度分布的角度对复杂网络中的三种网络模型,即随机网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型进行了分析,并对复杂网络模型的研究意义进行了说明.随着对复杂系统研究的深入,复杂网络在现实中的应用范围日益广泛,提供了一种新的方法去研究世界,同时也给带来新的机遇和挑战.     

有向复杂网络的Poisson模型

考虑了节点到达过程是Poisson过程的有向复杂网络.本文研究了这类网络的瞬态度分布和稳态平均度分布.利用Poisson过程理论对这类网络进行了分析,获得了度分布的解析表达式.结果表明,虽然这类网络的稳态平均入度和稳态平均出度分布与节点的到达过程无关,但瞬态入度和出度分布依赖于节点的到达过程.     

Theoretical research progress in complexity of complex dynamical networks

This article reviews the main progress in dynamical complexity of theoretical models for nonlinear complex networks proposed by our Joint Complex Network Research Group (JCNRG). The topological and dynamical properties of these theoretical models are numerically and analytically studied. Several findings are useful for understanding and deeply studying complex networks from macroscopic to microscopic levels and have a potential of applications in real-world networks.     

一类时空切换动态网络的稳定性

复杂动态网络由一批相互连接的节点组成,每个节点足一个动态系统．基于实际中网络的切换现象,提出并研究了时空切换动态网络的稳定性．通过构造切换型Lyapunov函数。得到了一类离散型动态网络在任意时空切换律下的渐近稳定性条件．例子和仿真说明了所得结果的有效性．     

具有耦合时滞复杂时空切换网络的耗散性同步

建立了一种新的复杂动态网络模型——时空切换网络,其每个节点的动力在不同的时间区间对应于不同的切换模式,切换律不仅依赖于时间t,而且依赖于节点的标号i(或节点的空间位置).基于Lyapunov稳定性理论,研究了具有耦合时滞复杂时空切换网络的耗散性同步问题.     

基于混合神经网络的一般动态系统MT方法建模

利用MT理论对一般动态系统的分解提出了混合神经网络建模的方法，混合神经网络模型采用动态神经网络和静态神经网络级联的方式，结合了二者的优点，克服了各自的不足之处．探讨了采用混合神经网络对一般动态系统建模的方法．研究结果表明，此方法对于一般动态系统，特别是复杂的非线性动态系统的建模有其独特的优点．     

均匀增长无标度网络的等价模型

分析了无标度网络的BA模型和与BA等价的随机连接到边模型.在给出边的权重和节点适应度定义的基础上,提出了无标度网络的边加权网络模型和节点适应度模型.通过解析的方法证明了它们与BA模型的等价性.计算机模拟的结果也说明了它们的等价性,并给出了4个等价模型之间的比较.     

系统科学视角下的复杂网络研究

系统科学在科学研究方法论的层面上要求我们从还原论走向系统论,其关注的核心科学问题是复杂系统的涌现性.复杂系统的涌现性通常是指系统通过个体之间的非线性相互作用,可以在宏观层次上出现新的时空结构和功能.通过对各个领域复杂系统宏观涌现行为的研究,抽象出具有普适性的一般规律,是认识系统复杂性的基本途径.而复杂网络作为刻画系统相互作用的基本工具,是构建系统模型、研究系统性质和功能的基础.     

Relations between structural properties and synchronizability on local world dynamical networks

In this paper,the effects of various structural properties on the synchronization of coupled oscillators with local-world coupling configurations are investigated.It is found that for local world networks,the larger heterogeneity of the degree distribution,the enhanced interconnection of nodes,and the increased clustering do not improve the synchronizability of dynamical systems.On the con- trary,the increase of the maximum betweenness centrality appears to be responsible for the decrease of the synchronizability.