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基于有向复杂网络的节点失效对网络状态影响的研究

作　者: 王桂英
导　师: 周健
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: BBV网络有向加权复杂网络级联失效负荷再分配
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着人类社会的飞速发展,复杂网络已经融入到现代社会的方方面面。在一些大规模的网络中,如Internet、电力网络中,单个或少数节点发生故障失效会由于连锁反应而影响到网络中的其他节点,最终导致大规模的节点故障甚至是网络崩溃。这种级联失效现象尽管不是经常发生,但一旦发生则会在很大范围内影响到网络的结构和性能。因此,对复杂网络中的节点失效所引发的级联失效进行建模与分析具有重要意义。本文首先在对当前一些典型的复杂网络模型进行比较的基础上,提出了一个针对有向网络的加权复杂网络模型,通过理论分析和实验模拟,发现在该有向加权复杂网络模型中,不论是节点的出入强度还是出入度,均服从幂律分布。然后在上述有向加权网络模型的基础上,提出了一个节点的级联失效模型,考察了不同属性的节点发生故障失效后对网络状态的影响。并在此基础上提出了一个新的节点负荷再分配策略。实验结果表明,该策略可在一定程度上减缓级联失效的产生,增加网络应对节点级联失效的鲁棒性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-11
第一章绪论  11-15
  1.1 复杂网络简介  11-13
    1.1.1 复杂网络研究概况  11-12
    1.1.2 复杂网络中的基本概念  12-13
  1.2 复杂网络上的节点失效问题  13-14
  1.3 研究任务与论文内容安排  14-15
第二章复杂网络模型研究概述  15-26
  2.1 引言  15
  2.2 几种典型的复杂网络模型  15-24
    2.2.1 规则网络  15-16
    2.2.2 ER 随机网络  16-17
    2.2.3 小世界网络  17-20
    2.2.4 BA 无标度网络  20-21
    2.2.5 BBV 加权网络  21-24
  2.3 本章小结  24-26
第三章复杂网络中的级联失效研究概述  26-40
  3.1 引言  26
  3.2 复杂网络中的级联失效模型  26-39
    3.2.1 负荷-容量模型  26-31
    3.2.2 二值影响（Binary influence）模型  31-34
    3.2.3 沙堆模型(BTW 模型)  34-35
    3.2.4 CASCADE 模型  35-37
    3.2.5 基于CML(耦合映像格子)的模型  37-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章基于BBV 的有向复杂网络模型  40-46
  4.1 引言  40
  4.2 模型的建模过程  40-41
  4.3 模型的理论分析  41-43
    4.3.1 模型中强度与时间的关系分析  41-42
    4.3.2 模型中强度的分布规律分析  42-43
  4.4 模型的数值模拟仿真  43-45
  4.5 模型应用  45
  4.6 本章小结  45-46
第五章有向复杂网络中的节点失效  46-55
  5.1 引言  46
  5.2 有向复杂网络的节点失效动态过程模型  46-47
  5.3 节点失效对网络的影响及控制策略  47-54
    5.3.1 有向复杂网络中的节点失效  47-52
    5.3.2 一种扩展的节点级联失效控制策略  52-54
  5.4 结束语  54-55
第六章总结与展望  55-56
参考文献  56-59
硕士期间发表论文与科研情况  59-60

基于有向复杂网络的节点失效对网络状态影响的研究

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