双层小世界网络中的级联失效模型与分析

复杂网络负载中的级联失效对其抗毁性有着重要影响,其本质是一种相关失效,而网络安拿中的相关失效行为一直是一个非常棘手的问题.提出了一种带有过载函数的复杂负载网络级联失效模型,模型给每个节点定义了一个"过载函数",用节点权值演化代替网络拓扑结构的演化,从而使得级联失效模型更加合理且操作简便.利用模型研究了双层小世界网络中的级联失效行为,研究发现网络拓扑结构非均匀程度越高,越容易触发级联失效.     

加权无标度网络的级联失效模型

在加权的无标度网络中,为了抵抗网络的级联失效,增强网络的鲁棒性,提出了一种参数可调的级联失效模型.该模型从全局和局域的角度,将节点介数、节点度、节点权重和邻居节点权重相结合构建节点的初始负载,并建立节点容量与初始负载的比例关系,当节点失效后,通过结合失效节点邻居的容量来制定负载重分配规则,进而通过对网络级联失效的分析,推导负载参数的演化过程,得出模型中的参数对网络鲁棒性的影响.最后,通过实验验证了所提方法的有效性.     

恐怖袭击下危险品运输网络抗毁性仿真分析

危险品运输网络在遭受恐怖袭击后单个节点的失效可能会引发网络级联失效现象。为解决该问题,构建一个危险品运输网络级联失效抗毁性模型。根据恐怖袭击条件,定义“正常”、“失效”和“暂停状态”3种节点状态,从“结果性”和“过程性”2个视角出发,提出网络抗毁性的评价测度。通过建立仿真场景,在不同节点的度、不同容量系数和不同规划方式下对危险品运输网络级联失效特性进行定量研究,结果证明了该级联失效抗毁性模型的科学有效性。     

考虑级联失效的有向WSNs节点重要度评估模型

针对无线传感器网络中关键节点失效引发网络快速崩溃的问题,考虑节点之间存在相互作用且相互作用具有方向性的特征,建立有向网络级联失效模型,推导节点失效后引起的负载震荡状态值.基于经典的PageRank算法,利用失效节点引发的邻居节点平均负载震荡状态值定义节点的初始重要度值,建立节点度择优的分配规则改进PageRank算法的平均分配规则,结合节点层级结构,建立考虑级联失效的有向传感器网络节点重要性分析方法.最后,通过仿真实验验证算法的有效性.实验证明,该方法能有效地评估了有向无线传感器网络节点的重要性,而且当对判定出的关键节点进行保护时,该方法判定关键节点的网络抗毁性明显较强.     

指挥控制网络级联失效模型研究*

基于指挥控制网络的拓扑特征和级联失效特点,提出了一种带可调节参数的指挥控制网络级联失效模型。该模型提出了一种考虑节点组织地位的初始负载定义方法,以网络级联失效平均规模和级联失效临界值作为网络的抗毁性度量;通过仿真实验分析了网络负载的层次性、节点过载承受能力、跨级指挥和平行指挥等模型参数对指挥控制网络级联失效行为的影响,为现实指挥控制网络的级联失效行为的研究提供了新的思路。     

复杂网络上的非线性负载容量模型

对网络的形成机制、几何性质、演化规律以及网络结构分析、行为预测和控制的研究产生了复杂网络学科,其中关于复杂网络级联失效过程的研究一直受到研究人员的关注.文中提出一种更符合实际网络的两变量非线性负载容量模型来解决复杂网络的级联失效问题.通过在4个不同的网络上进行仿真,验证了所提模型的有效性,发现该模型能够更好地抵御级联失效.实验还发现,所提模型在获得较高鲁棒性的情况下具有更好的性能,且投资成本较小.     

综合节点邻域信息下的物流网络级联失效模型构建及分析

级联失效对物流网络的安全运作具有重要影响。基于节点领域信息构建相应的级联失效模型, 分析研究物流网络的级联失效问题。数值仿真结果表明：较低的安全负载能力配置可很大程度上抵御级联失效的破坏; 重要度越大的节点的失效对网络的平均破坏程度越大; 节点平均度越大的网络结构对级联失效的抵御能力越强。这可为物流网络应急规划及应急控制研究提供理论指导。     

考虑节点过载的碳排放空间关联系统级联失效模型

为提高突发事件级联失效对现实碳排放关联系统破坏程度的评估可信性，在传统复杂网络的"负载-容量"级联失效模型基础上，考虑个体成员对负载的冗余能力，提出一种过载失效概率，构建了考虑节点过载状态的级联失效模型，并基于节点特性提出了6种过载节点负载分配策略。仿真结果表明：在过载节点负载分配策略中，综合分配策略整体上较优，能够有效控制级联失效的规模，增加网络鲁棒性；在一定范围内提升过载参数有助于降低级联失效的影响，但提升到一定程度时改善效果不明显；在不同负载分配策略下，剩余系数存在一个最优值，容量可调参数存在最优区间，可以使碳排放关联网络保持较好鲁棒性的同时，花费较小的构建成本，其中紧密度分配策略对应的网络构建成本较高。     

基于接连失效的复杂网络节点重要性评估

复杂网络可靠性分析中关键要考虑的是“核心节点”的安全,而核心节点的确定有很多方法,本文在已有方法基础上提出了基于负载接连失效的节点重要性评估方法,结合网络节点的负载,给节点定义了“过载函数”,使得节点重要性评估不仅更加简便,而且能更合理地确定节点的重要性。最后通过一个具体实例证明该方法的可行性。     

考虑过载状态和失效概率的航空网络级联故障模型

为提高突然事件引起的级联故障对航空网络破坏程度的评估可信性,考虑到机场节点对负载的冗余能力,即如果在一定的空间范围内出现过载,节点不会立即失效,而是具备一定的超额负载处置能力,提出一种考虑过载状态和失效概率的航空网络级联故障模型.该模型首先在传统的"负载?容量"Motter-Lai级联故障模型中增加了过载系数、权重系数...     

一种针对大型局域网的节点重要性分析方法

本文首先针对大型局域网的特点定义了网络设备的结构负载,并且在此基础上提出了基于负载重新分配的相继故障模型,该模型为每个节点定义了过载函数,使用过载函数值的变化来反映网络拓扑的演化。在该模型基础上,提出了基于相继故障模型的节点重要度排序方法,并通过实验分析了该方法的可行性和有效性。     

考虑节点负载的多社团网络级联失效问题研究

为研究多社团网络级联失效问题,设计一种社团规模和结构可调的网络模型。在经典的线性负载-容量模型基础上,提出一种初始负载、容忍负载、临界负载三个阶段节点失效模型。采取蓄意攻击和随机攻击方式对网络进行攻击,通过评估指标的变化分析网络的鲁棒性。仿真结果表明：随机攻击时多社团网络鲁棒,蓄意攻击时多社团网络脆弱;节点初始负载越低,网络越鲁棒;社团内节点连接越均匀,社团间连接初始负载越低的节点,网络越鲁棒;给头节点附加二次容忍负载和将级联失效限制在一个社团内,网络越脆弱,容易引起网络级联失效。     

考虑相继故障的物流耦合网络节点重要度评估*

物流网络是由任务网络和交通网络构成的耦合网络,为有效识别和保护关键节点,避免耦合网络相继故障引发的大规模系统崩溃,提出了考虑耦合网络相继故障的节点重要度评估方法。基于物流任务的效率要求设计了物流任务和交通双层均衡规划模型并将移除节点造成的效率损失和拥堵程度分别作为衡量节点重要度的主要和辅助标准。通过仿真试验验证了该方法的可行性与准确性。与其他方法相比,该方法能有效识别失效后引发关联网络大规模相继故障的节点,从而为关键基础设施的保护提供依据。     

无线传感器网络无标度容错拓扑的连锁故障诊断算法

针对随机节点故障所引发的连锁故障问题,为了尽可能地降低连锁故障对无线传感器网络所造成的损害,提出了一种无线传感器网络无标度容错拓扑的连锁故障诊断算法,该算法基于单一节点故障时负载重新分配给相邻节点的情况,提出一种连锁故障下的负载再分配模型,分析了单一节点故障时所产生的连锁故障规模。采用相邻节点的连锁故障诊断算法来研究传感器网络的负载参数和连锁故障规模之间的关系,尽可能地减少连锁故障所带来的节点损失。仿真结果表明,该算法有效地抑制了由于负载过大所引发的连锁负载效应,在减少网络节点的损失上起到了较好的效果。     

考虑服务性能的计算机网络级联失效建模

为分析计算机网络中级联失效对服务性能的影响,在考虑初始负载、节点转发速率和路由策略的基础上,建立一种基于负载容量的级联失效模型。定义吞吐量、负载率和服务时延3个评价参数,对级联失效发生前后网络服务性能的变化进行度量。以BA无标度网络为对象进行仿真实验,结果表明,该模型能客观反映级联失效导致网络服务性能急剧下降的现象,对级联失效的预防和控制具有一定指导意义。     

基于负载流的点加权复杂网络节点重要性评估方法研究

基于目前节点重要度评估方法大多针对静态无权网络拓扑结构的研究现状,考虑实际加权网络节点之间负载流动情况,从事理层面提出了一种基于网络贡献度的节点重要性评估方法。该方法基于典型加权复杂网络拓扑结构,从节点间负载流动和网络系统运行的角度出发,定义了流出负载量、流入负载量和流经负载量三个特征参数,并给出了具有一定现实意义的评价方法。该方法有助于更准确地发现复杂网络中的关键节点。最后的实验分析验证了该方法的有效性和可行性。