基于节点冗余容量动态控制的复杂网络鲁棒性研究

针对传统级联失效模型中冗余参数固定不变的问题,该文综合考虑节点受攻击程度不同和失效过程中网络拓扑的动态变化,建立了基于节点冗余容量动态控制(DRC)的级联失效模型.通过定义网络相变临界因子θ衡量节点失效引发级联失效的概率,分析了网络鲁棒性与θ之间的相关性,并结合度分布函数详细推导了θ的解析表达式,基于解析表达式提出了两种网络鲁棒性提升策略.仿真结果表明,在模型网络和真实网络中,根据被攻击节点度的不同,通过调整节点初始负载参数可以有效提高目标网络的鲁棒性;DRC模型下级联失效传播范围较τ Motter-Lai(ML)模型显著减小.     

基于社区结构的复杂网络鲁棒性优化策略

为在复杂网络鲁棒性优化过程中尽可能保留网络初始社区结构,分析重连边策略对网络社区结构的影响,提出一种结合社区结构的复杂网络鲁棒性优化策略。采用Louvain算法确定复杂网络社区结构,利用模拟退火算法提升复杂网络中单个社区的内部鲁棒性,使用改进的智能重连边策略（Smart Rewiring）提升社区间的连接鲁棒性,并通过标准化互信息指标评价鲁棒性优化过程中社区结构的保留程度。在BA、WS和WU-PowerGrid网络中的实验结果表明,与Smart Rewiring和MA策略相比,该策略能在提升网络鲁棒性的同时尽可能保留网络初始社区结构。