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复杂网络拓扑建模及可视化研究

作　者: 苏瑞
导　师: 王勇
学　校: 桂林电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 拓扑建模拓扑可视化数据场拓扑势网络化数据挖掘
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 101次
引　用: 1次
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内容摘要

复杂网络在最近几年受到越来越多研究者的关注,成为近年来研究的一个热点。它既不是规则网络,也不是随机网络,而是具有与两者皆不相同的统计特征的网络。本文将数据场理论、网络化数据挖掘方法和计算机仿真结合起来应用到复杂网络研究中,对复杂网络拓扑结构进行了研究。重点研究对象为复杂网络的拓扑建模与拓扑可视化,这两方面无论在理论上还是在实际应用中都有非常重要的意义。本文的主要工作如下:针对现有拓扑建模研究中层次型模型通常不满足幂率分布规律的问题,提出了一种基于节点拓扑势与幂率特性的层次化网络拓扑模型,并给出了拓扑生成算法PPHM。模型中通过计算拓扑势实现网络节点的分层,能够准确发现网络中的重要连接。通过对平均最短路径长度等拓扑参数的比较,证明了该建模方法的有效性。通过对复杂网络现有拓扑布局算法的研究,给出了一种基于数据场理论和层次聚类方法的布局算法,不仅解决了大规模复杂网络在二维平面上分布时的节点重叠问题,而且能够灵活的计算和反映各种不同网络中节点的重要性程度。通过试验,证明了该算法设计合理,布局结果具有一定的对称性,可视化程度较好。结合网络管理实例,给出一种新的基于公共地图服务框架的网络拓扑图手工绘制工具的设计方案,使得网络设备的物理位置和逻辑关联都可以体现在拓扑图中,提高了网络管理的效率。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 复杂网络研究背景和现状  7-9
  1.2 本论文的研究意义和内容  9-10
  1.3 本论文的创新点  10-11
第二章复杂网络与数据场理论  11-21
  2.1 复杂网络的发展过程  11-17
    2.1.1 规则网络  11-12
    2.1.2 Konigsberg七桥问题  12-13
    2.1.3 随即图理论  13
    2.1.4 小世界网络  13-15
    2.1.5 无标度网络  15-17
  2.2 复杂网络的基本概念和参数  17-18
    2.2.1 复杂网络的定义  17
    2.2.2 复杂网络的基本参数  17-18
  2.3 数据场理论与拓扑势  18-20
    2.3.1 数据场  18-19
    2.3.2 拓扑势  19-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章基于拓扑势的网络拓扑建模方法  21-31
  3.1 复杂网络拓扑建模现状  21-23
  3.2 基于拓扑势的网络拓扑建模方法的提出  23
  3.3 基于拓扑势的网络拓扑建模算法的设计与实现  23-28
    3.3.1 拓扑模型建立  24
    3.3.2 拓扑生成算法PPHM  24-25
    3.3.3 拓扑生成器实现  25-28
  3.4 拓扑模型算法分析  28-30
  3.5 本章小结  30-31
第四章基于网络化数据挖掘方法的网络拓扑可视化布局算法  31-38
  4.1 网络拓扑布局算法的研究现状  31-32
  4.2 基于网络化数据挖掘方法的网络拓扑布局算法的设计与实现  32-37
    4.2.1 算法设计  32-35
    4.2.2 算法分析  35-37
  4.3 本章小结  37-38
第五章基于WEBGIS的中小规模网络拓扑手动绘制工具的设计实现  38-55
  5.1 中小规模网络拓扑可视化的现状  38-39
  5.2 WEBGIS的发展和瓦片地图  39-40
    5.2.1 WEBGIS发展现状  39-40
    5.2.2 公共地图服务框架与传统WebGIS的区别  40
  5.3 基于WEBGIS的中小规模网络拓扑手动绘制工具设计  40-50
    5.3.1 数据库设计  41-43
    5.3.2 地图服务的实现  43-48
    5.3.3 网络拓扑图绘制  48-49
    5.3.4 数据提交保存与提取  49-50
  5.4 结果展示  50-54
  5.5 本章小结  54-55
第六章总结和展望  55-56
参考文献  56-61
致谢  61-62
作者在攻读硕士期间主要研究成果  62

复杂网络拓扑建模及可视化研究

内容摘要

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