一种有效的提高复杂网络同步能力的自适应方法

本文提出了一种根据节点状态来调节网络中边权重的自适应方法(MDMF)来提高网络的同步能力, 总结了网络规模与网络平均速度对同步能力的影响. 研究发现, 通过这种自适应方法, 得到网络的同步能力与网络规模成幂率关系. 在相同网络规模下, 此方法能使网络的同步能力高于无权重网络几个数量级.当网络规模越大时, 提高同步能力越高效.     

复杂网络上动力系统同步的研究进展

本文简要介绍复杂网络的基本概念并详细总结了近年来复杂网络上动力学系统的同步的研究进展，主要内容有复杂网络同步的稳定性分析，复杂网络上动力学系统同步的特点，网络的几何特征量对同步稳定性的影响，以及提高网络同步能力的方法等。最后文章提出了这一领域的几个有待解决的问题及可能的发展方向。     

一个复杂网络家族的结构与同步能力研究

研究了一个介于BA无标度网络和ER随机网络之间的复杂网络家族的结构与同步能力。结果表明,在平均度保持不变的情况下,随着随机连接概率的增大,该网络家族的度分布趋于均匀,平均最短距离缓慢增大,簇系数缓慢减小,对于同步稳定区域无界的动力学系统,网络家族的同步能力基本保持不变,而对于同步稳定区域有界的动力学系统,网络家族的同步能力则逐步提高,并与度分布的标准差成线性关系。有助于理解网络结构对同步能力的影响,且对如何提高网络的同步能力有一定的指导意义。     

复杂网络上动力系统同步的研究进展

本文简要介绍复杂网络的基本概念并详细总结了近年来复杂网络上动力学系统的同步的研究进展,主要内容有复杂网络同步的稳定性分析,复杂网络上动力学系统同步的特点,网络的几何特征量对同步稳定性的影响,以及提高网络同步能力的方法等。最后文章提出了这一领域的几个有待解决的问题及可能的发展方向。     

叶子节点对于网络同步能力影响的研究

系统考察了叶子节点对于网络同步能力的影响,发现随着叶子节点比例的增加,网络的同步能力下降,同时给出了数值结果以及理论解释. 关键词： 复杂网络 叶子节点 同步能力     

复杂网络上动力系统同步的研究进展Ⅱ——如何提高网络的同步能力

本文在上一篇综述的基础上,详细介绍了2005年以来复杂网络上动力系统同步研究的最新进展,特别着重于如何提高网络同步能力方面的研究。文章首先介绍了最近有关网络结构与同步能力之间细致关系的研究,然后重点介绍了提高复杂网络同步能力的两种方法:调节耦合强度和改变网络结构,文章最后回答了上一篇综述提出的几个问题,并指出了这一领域几个新的有待解决的问题和可能的发展方向。     

复杂网络时空混沌同步的Backstepping设计

利用Backstepping设计进行了复杂网络时空混沌的同步研究.首先将实现两个混沌系统同步的Backstepping设计推广到由m个时空混沌系统构成任意结构的复杂网络的同步研究中.进一步依据稳定性理论确定了网络同步时配置系数和控制增益满足的关系.整个网络实现同步仅需要在网络中的一个节点施加控制输入即可.进一步通过仿真实验验证了同步机理的有效性.     

加权方式对网络同步能力的影响

针对真实网络中权值与端点度的相关特性,提出了一种与始点和终点的度 都相关的非对称加权方式.在不同的网络结构下研究加权方式对同步能力的影响. 研究发现网络异质性越强时,通过调节网络权值改变网络同步能力的效果越显著, 而网络越匀质时,调节权值的方式改变网络同步能力的效果越不明显. 仿真实验显示无论在小世界网络还是无标度网络中,网络都是在节点的输入强度为1处获得最优的同步能力.     

复杂网络上的部分同步化:奇异态、遥同步与集团同步

近年来,复杂网络上耦合振子的部分同步化引起了人们极大的关注,其潜在或背后的原因是部分同步化斑图在大脑网络中广泛存在,并很可能与大脑的认知或记忆等功能有密切的联系.本文对这些进展进行简单的总结与归纳,并按照学者们研究的不同侧重点,将其分成三方面来进行介绍,即奇异态、遥同步与集团同步化.着重强调这三种情形各自出现的条件、常用的研究模型、检测的方法以及侧重解释的生物现象等方面.并对它们三者之间的相互关系及今后的研究方向做一些简单的探讨.     

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     

基于低阶矩阵最大特征值的复杂网络牵制混沌同步

虽已对复杂网络牵制同步需要牵制结点数量及牵制结点数量与耦合强度的关系进行了研究,然而快速计算牵制结点数量仍是大规模复杂网络面临的一个重要问题.研究发现了复杂网络耦合矩阵主子阵最大值递减规律,由此提出了快速计算复杂网络牵制结点数量的方法,揭示了不同的牵制策略与牵制结点数量之间的关系.数值仿真显示了在无标度网络和小世界网络上三种不同的牵制策略下,牵制结点数与主子阵最大特征值的变化规律;最后给出了一个在无标度网络上采用随机选择结点策略的牵制同步实例.     

两层星形网络的特征值谱及同步能力

多层网络是当今网络科学研究的一个前沿方向.本文深入研究了两层星形网络的特征值谱及其同步能力的问题.通过严格导出的两层星形网络特征值的解析表达式,分析了网络的同步能力与节点数、层间耦合强度和层内耦合强度的关系.当同步域无界时,网络的同步能力只与叶子节点之间的层间耦合强度和网络的层内耦合强度有关;当叶子节点之间的层间耦合强度比较弱时,同步能力仅依赖于叶子节点之间的层间耦合强度;而当层内耦合强度比较弱时,同步能力依赖于层内耦合强度;当同步域有界时,节点数、层间耦合强度和层内耦合强度对网络的同步能力都有影响.当叶子节点之间的层间耦合强度比较弱时,增大叶子节点之间的层间耦合强度会增强网络的同步能力,而节点数、中心节点之间的层间耦合强度和层内耦合强度的增大反而会减弱网络的同步能力;而当层内耦合强度比较弱时,增大层内耦合强度会增强网络的同步能力,而节点数、层间耦合强度的增大会减弱网络的同步能力.进一步,在层间和层内耦合强度都相同的基础上,讨论了如何改变耦合强度更有利于同步.最后,对两层BA无标度网络进行数值仿真,得到了与两层星形网络非常类似的结论.     

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.     

一类不确定复杂网络的滑模追踪同步

针对一类参量未知的混沌系统构成结构不确定的网络, 选择了适当的滑模面, 通过对未知参量的识别和滑模控制器的设计, 最终实现了整个网络对外部信号的追踪同步. 仿真结果表明, 网络中所有的状态变量同步追踪了外部输入信号的轨迹, 验证了该同步方法的有效性.     

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     

复杂网络上动力系统同步的研究进展Ⅱ——如何提高网络的同步能力

本文在上一篇综述的基础上,详细介绍了2005年以来复杂网络上动力系统同步研究的最新进展,特别着重于如何提高网络同步能力方面的研究.文章首先介绍了最近有关网络结构与同步能力之间细致关系的研究,然后重点介绍了提高复杂网络同步能力的两种方法:调节耦合强度和改变网络结构,文章最后回答了上一篇综述提出的几个问题,并指出了这一领域几个新的有待解决的问题和可能的发展方向.     

基于扩展度的复杂网络传播影响力评估算法

对网络中节点的传播影响力进行评估具有十分重要的意义, 有助于促进有益或抑制有害信息的传播. 目前, 多种中心性指标可用于对节点的传播影响力进行评估, 然而它们一般只有当传播率处于特定范围时才能取得理想的结果. 例如, 度值中心性指标在传播率较小时较为合适, 而半局部中心性和接近中心性指标则适用于稍大一些的传播率. 为了解决各种评估指标对传播率敏感的问题, 提出了一种基于扩展度的传播影响力评估算法. 算法利用邻居节点度值叠加的方式对节点度的覆盖范围进行了扩展, 使不同的扩展层次对应于不同的传播率, 并通过抽样测试确定了适合于特定传播率的层次数. 真实和模拟数据集上的实验结果表明, 通过扩展度算法得到的扩展度指标能在不同传播率下对节点的传播影响力进行有效评估, 其准确性能够达到或优于利用其他中心性指标进行评估的结果.     

一类节点结构互异的复杂网络的混沌同步

提出了一种实现节点结构互异的复杂网络的混沌同步方法.以异结构混沌系统作为节点构造复杂网络,基于Lyapunov稳定性定理确定了复杂网络中连接节点的耦合函数的形式.以Rssler系统、Coullet系统以及Lorenz系统作为网络节点构成的复杂网络为例,仿真模拟发现,整个复杂网络存在稳定的混沌同步现象.此方法不但可以实现任意混沌系统作为节点的网络混沌同步,而且网络节点数对整个复杂网络同步的稳定性也无影响,因而,具有一定的普适性. 关键词： 混沌同步 复杂网络 异结构 Lyapunov稳定性定理     

节点结构互异的复杂网络的时空混沌反同步

研究了节点结构互异的离散型时空混沌系统构成复杂网络的反同步问题. 通过构造合适的Lyapunov函数, 确定了复杂网络中连接节点之间的耦合函数的结构以及控制增益的取值范围. 以物理中具有时空混沌行为的激光相位共轭波空间扩展系统、Gibbs电光时空混沌 模型、Bragg声光时空混沌模型以及一维对流方程的离散形式作为 网络节点构成的复杂网络为例进行了仿真模拟, 发现整个网络存在稳定的混沌反同步现象.     

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