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无尺度信息融合网络抗毁性研究

作　者: 张明科
导　师: 于长军
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 网络动力学信息融合无尺度网络抗毁性
分类号: TP393.01
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

现代化战争条件下多源信息融合系统高度依赖于一个庞大、复杂的网络,为系统的可靠性带来很大的风险。历史经验表明,在所依赖的主要技术系统失效后要继续维持作战能力几乎是不可能的事情。因此有必要对信息融合网络抵御敌方攻击以及应对网络故障的能力进行研究,寻求提高系统抗毁性的方法。然而多源信息融合是一个多变、开放和非线性的复杂系统,其行为相当复杂,且难以预测,这为其抗毁性研究带来困难。本文首先分析复杂网络及网络动力学特征。复杂网络及网络动力学特征的研究中,通过网络模型的建立及其动力学特征的研究,可以简化复杂系统及其行为特性,这为复杂信息融合网络系统抗毁性的研究提供了有利的工具。然而目前多源信息融合系统的研究中缺少对系统网络动力学特征的基础性研究。本课题将多源信息融合和网络动力学特征研究相结合,从网络动力学角度对信息融合网络系统抗毁性进行研究。其次,本文分析以往复杂网络抗毁性研究中使用的连通度、粘聚度、最大连通簇规模及其平均距离等测度指标,指出其不适用于复杂信息融合网络抗毁性研究之处。考虑信息融合系统的时延及战场感知覆盖率等因素,提出一种新的抗毁性测度指标:网络覆盖率。在该指标的基础上对本文所构造的无尺度信息融合网络模型的抗毁性进行了研究。仿真结果表明该网络具有较好的容错性,但其抗攻击性较差。本文定义了容错度和抗攻击度,对三种信息融合网络扩展模型的抗毁性进行比较和分析。最后提出了一种网络遇袭后的修复机制,并对该机制的效率、成本及效果进行分析。仿真结果表明,通过对网络中少量大任务区域内的较大分支的修复,可以以较高的效率、较低的成本代价获得比较好的修复效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题的研究背景和意义  9-10
  1.2 研究现状  10-13
    1.2.1 多源信息融合系统的研究  10-11
    1.2.2 复杂网络及其抗毁性的研究  11-13
  1.3 研究内容与论文结构  13-15
第2章复杂网络模型及抗毁性研究  15-28
  2.1 复杂网络的表示与统计特性  15-18
    2.1.1 网络表示  15-16
    2.1.2 复杂网络统计特性  16-18
  2.2 复杂网络模型  18-25
    2.2.1 规则网络模型  18-19
    2.2.2 随机网络模型  19-20
    2.2.3 小世界网络模型  20-22
    2.2.4 无尺度网络模型  22-25
  2.3 复杂网络抗毁性  25-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章无尺度信息融合网络抗毁性  28-42
  3.1 无尺度信息融合网络模型  28-32
  3.2 无尺度信息融合抗毁性研究  32-40
    3.2.1 信息融合网络性能指标  32-37
    3.2.2 无尺度信息融合网络抗毁性  37-40
  3.3 本章小结  40-42
第4章信息融合网络抗毁性优化及修复  42-59
  4.1 无尺度信息融合网络抗毁性优化  42-50
    4.1.1 网络结构熵  42-43
    4.1.2 容错度及抗攻击度  43-44
    4.1.3 两种扩展算法  44-48
    4.1.4 扩展算法3  48-50
  4.2 信息融合网络遇袭后的修复  50-58
    4.2.1 评价指标  51-53
    4.2.2 修复策略的研究  53-58
  4.3 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-63
攻读学位期间发表的学术论文  63-65
致谢  65-66
个人简历  66

无尺度信息融合网络抗毁性研究

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