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复杂网络可靠性评价指标研究

作　者: 杨孝平
导　师: 尹春华
学　校: 北京信息科技大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 复杂网络可靠性指标可靠性评价
分类号: O157.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 63次
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内容摘要

我们接触到的很多自然和人造的网络都属于复杂网络,例如：通信网络、计算机网络、交通网、社会网络等等。这些网络与我们的日常生活紧密相关,所以我们有必要研究和理解复杂网络的性质,包括网络的拓扑结构、运行机制、动力行为和同步能力等等,以便更好的设计和管理这些实际的复杂网络为人类服务。复杂网络可靠性研究对于理解网络的结构和行为至关重要,而复杂网络可靠性评价指标是进行复杂网络可靠性研究的重要组成部分,是进行复杂网络可靠性评价的基础。本论文从以下几个方面展开：(1)总结介绍了复杂网络研究的背景、现状和研究成果；(2)在总结前人成果的基础上建立了复杂网络可靠性评价指标体系,包括抗毁性、生存性、有效性和同步性四个方面的可靠性。(3)用MATLAB数值计算工具编制了用于复杂网络可靠性评价的软件。包括：生成随机网络和无标度网络,对网络进行随机攻击和智能攻击,计算平均最短路径比、平均聚集系数比和耦合矩阵特征值比这三个反映可靠性的测度。为下一步进行可靠性评价奠定了基础。(4)利用得到的可靠性指标的数据对网络模型的可靠性进行分析并得出结论。(5)本文指出了不足之处和进一步的研究方向。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章引言  9-15
  1.1 复杂网络研究背景  9
  1.2 复杂网络可靠性的研究意义  9-10
  1.3 现状与存在的问题  10-13
  1.4 本文的研究内容与成果  13-14
  1.5 本文的结构  14-15
第2章复杂网络概述  15-24
  2.1 复杂网络的定义  15-16
  2.2 复杂网络的描述参数  16-18
  2.3 复杂网络模型  18-23
  2.4 小结  23-24
第3章复杂网络可靠性评价指标  24-41
  3.1 复杂网络可靠性评价指标体系  24-26
  3.2 复杂网络可靠性的定义及指标建立的流程  26-28
    3.2.1 复杂网络可靠性的定义  26-27
    3.2.2 复杂网络可靠性评价指标建立的流程  27-28
  3.3 复杂网络的功能及构成  28-29
    3.3.1 复杂网络的功能  28
    3.3.2 复杂网络的构成  28-29
  3.4 复杂网络可靠性的影响因素分析  29-30
  3.5 现有网络可靠性评价指标的适用性研究  30-34
  3.6 现有复杂网络可靠性评价指标的研究  34-39
  3.7 复杂网络评价指标体系选取的原则  39-40
  3.8 小结  40-41
第4章复杂网络可靠性评价的软件实现  41-58
  4.1 复杂网络可靠性评价的需要  41
  4.2 网络模型生成设计  41-47
    4.2.1 随机网络模型  41-44
    4.2.2 无标度网络(BA)模型  44-47
  4.3 复杂网络模型的点攻击设计  47-49
    4.3.1 随机攻击  47-48
    4.3.2 智能攻击  48-49
  4.4 复杂网络可靠性指标测度的计算方法  49-57
    4.4.1 平均最短路径比  50-52
    4.4.2 平均聚集系数比  52-55
    4.4.3 耦合矩阵特征值比  55-57
  4.5 小结  57-58
第5章复杂网络可靠性评价  58-78
  5.1 复杂网络的结构参数  58-59
  5.2 疏密程度对复杂网络抗毁性和生存性的影响  59-65
    5.2.1 平均最短路径比随攻击比例的变化  59-61
    5.2.2 平均聚集系数比随攻击比例的变化  61-65
  5.3 规模程度对复杂网络抗毁性和生存性的影响  65-71
    5.3.1 平均最短路径比随攻击比例的变化  66-68
    5.3.2 平均聚集系数比随攻击比例的变化  68-71
  5.4 疏密程度对复杂网络同步性的影响  71-73
  5.5 规模程度对复杂网络同步性的影响  73-76
  5.6 小结  76-78
第6章结论与展望  78-79
  6.1 结论  78
  6.2 展望  78-79
致谢  79-80
参考文献  80-83
附录A 可靠性评价工具部分代码(MATLAB)  83-89
个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果  89

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