基于二阶信息的复杂系统弹性度量研究

基于节点最近邻信息,复杂系统弹性预测模型通过将多维方程映射为一维方程,度量复杂系统弹性。然而该模型并未引入节点二阶邻居的信息。基于复杂系统弹性预测模型,通过在映射过程引入节点二阶邻居信息,该文提出了一种考虑节点二阶邻居信息的复杂系统弹性预测模型,并在Barabási-Albert（BA）无标度网络、Watts-Strogatz（WS）小世界网络上验证了新模型的有效性,进而讨论了不同网络拓扑结构对新模型效果的影响。实验结果表明,在平均度不同的BA无标度网络和WS小世界网络中,基于节点二阶邻居信息的复杂系统弹性预测模型均可更准确地预测系统弹性。其中,网络平均度为2的BA无标度网络和WS小世界网络的系统弹性测量精度分别提高了79.89%和59.53%。且在同类网络中,网络平均度越小,基于节点二阶邻居信息的模型越适用。同时,针对同类型平均度相同的网络,改进后模型在BA无标度网络上的效果优于WS小世界网络。该文的研究为有效度量复杂系统弹性状态和设计弹性系统提供了科学的研究手段和理论支持。     

基于关联度分析的WSN节点信任模型研究

该文基于社会网络关联度分析的无线传感网络节点信任模型进行研究。给出了无线传感器网络的模型并将其与社会网络模型进行了相似性分析;建立了基于社会网络关联度的WSN节点信任模型,提出了基于关联度的传感器节点信誉度的计算方法;并设计了基于滑动窗口的传感器节点信任值计算及更新算法(SNTUA)。通过仿真实验,证明了该算法的有效性和准确性,其性能优越于其他两种算法。     

中国航空网络时序特征分析

该文着重研究时序信息对中国航空网络拓扑结构和传播行为的影响。将网络分割为24个时间窗口,研究拓扑结构在序列中的变化特性;考虑网络中事件发生的时间间隔,建立时序网络上的SIR传播模型以及基于时间特性的节点分类方法。结果表明,度-集聚系数和介数-集聚系数在8:00时出现正相关向负相关的转变;节点上航班出港行为的时间爆发性存在明显差异,但整体上可降低网络的传播速度和感染范围。该研究成果对进一步认识航空网络及受航空网络影响的疾病传播等动力学过程具有重要意义。     

节点增减机制下的病毒传播模型及稳定性

该文针对网络节点的增减情况,研究网络病毒传播模型及其稳定性问题。考虑网络节点的新增和移除,构建了基于节点增减机制下的网络病毒传播模型,并运用Routh-Hurwitz稳定性判据定理,分析了模型的平衡点稳定性和基本再生数R₀及其对病毒传播稳定性的影响。最后,通过改变增加节点数量以及易感状态、感染状态的节点移除率,研究3个参数对病毒传播过程的影响,并给出了仿真验证。仿真结果表明,通过调节网络节点的增减数量,能够控制病毒在网络中的传播。     

微博社区演进及信息传播建模分析研究

在真实的微博在线社区网络演进过程中,个体节点间新连接的生成,不仅与个体的节点连接度有关,还与个体节点的吸引力衰变性有关,并存在一定的随机性。针对这种情况,综合考虑个体节点连接度、吸引力衰减性、随机性对在线社区网络演化的影响,提出一个BA模型的改进模型BA*来建模微博社区。结合SIR传播模式,研究了BA*模型的信息传播现象。结果证明,BA*模型更适合分析微博在线社区网络的演进与信息传播。     

基于邻居节点平均度的级联故障袭击策略研究

袭击策略是复杂网络抵制级联故障的鲁棒性问题中一个重要的研究内容。根据节点局域信息的初始负荷,考虑邻居节点的平均度,提出了一种新的级联故障袭击策略——邻居节点平均度(NAD)策略。理论分析了关键阈值TC与可调参数α之间的关系,并通过数值模拟对比两种经典的袭击策略,研究发现针对单层网络结构,提出的NAD袭击策略对BA无标度网络攻击最有效。此外,基于BA-BA网络构成的多层耦合网络级联故障模型,最大平均度袭击策略数值模拟得出的结果较好地验证了已有理论解析结果。通过建立突发事件关联耦合网络模型,以上研究能够揭示系统发生级联故障的条件,从而提出预防耦合网络崩溃的保护策略。     

基于多节点协作的认知WSN能耗优化算法

针对节点能量受限的认知无线传感器网络,该文研究了多节点认知无线传感器网络中基于节点机会协作的能耗问题.该文首先推导了节点传输能耗解析式与采用二进制相移键控调制时汇聚节点误码率闭式解,并基于能耗最小化原则对协作节点集进行优化,从而得到在传输距离一定时,基于能耗最小化与最佳协作节点集合的认知无线传感器网络节点误码性能.仿真...     

带有自愿接种博弈的SIV性传染病模型的建立与分析

为揭示性传染病中个体自愿接种决策与疾病传播和控制之间的关系,将进化博弈论引入到传染病模型中,建立了针对高危人群的带有自愿接种博弈的SIV性传染病模型.结果表明,个体自愿接种的理性决策取决于疾病传播规模及疫苗接种的"成本",这两类信息在疾病蔓延较快时具有相对立的关系.高危人群对于疫苗"成本-效益"地估计变得更精确时,隐藏着较大的疾病爆发风险.对于一般个体,了解大量最新的疫情信息反而不利于对疾病的控制.     

基于适度优先的无标度网络模型与抗毁性优化

针对无标度网络面对随机失效和选择性失效在抗毁性上的双重特性,结合网络最重要的异质性特征,引入单个系数控制网络增长中的优先连接程度,优化节点度值差距,在BA网络的基础上提出了基于适度优先的无标度网络模型,它更具有一般性,通过近似证明和数值模拟进行验证.基于适度优先的无标度网络模型可以控制生成相对均匀化的无标度网络.仿真表明,其可在面对随机失效和选择性失效时获得较好的综合抗毁性.     

基于吸引力的无标度蠕虫网络构建方法

针对现有模型只用节点度来构建蠕虫网络的不足,同时考虑到影响实际网络演化的多种物理因素,引入了节点吸引力模型,并以此作为择优选择方式构建蠕虫网络,然后利用平均场理论和仿真对网络的演化机理进行研究.理论分析与仿真结果表明,蠕虫网络中的节点和新感染蠕虫主机建立的连接与节点度、网络带宽、主机性能等综合因素有着紧密的联系;所生成的蠕虫网络具有无标度网络的性质.     

无线传感器网络中一种基于D-S证据理论的监测机制

针对现有的信任模型不能快速有效处理WSNs中的恶意节点以及证据组合时可能会出现的反直观结果问题,本文提出了一种基于改进D-S证据理论的信任模型。结合D-S证据理论本身所存在的缺陷,本文对其合成规则进行了修正。基于修正的D-S证据理论,设计了WSNs中识别和隔离行为不良节点的监测机制,并且对该监测机制进行了仿真分析。仿真结果表明,该机制能够快速准确的发现和隔离恶意节点,而且在一定程度上抑制了恶意节点的共谋,提高了网络的性能。同其他信任模型相比,该机制更具安全性、健壮性和准确性。     

The impact of hidden node on model of ad hoc network

To deal with hidden nodes in ad hoc network, we take throughput as the metric to evaluate the performance of network. Firstly, we modeled the MAC layer of ad hoc network based on 802.11 DCF without the existence of hidden nodes. By means of the proposed model, we evaluated the throughput performance of DCF in multi-hop wireless networks. Secondly, we performed simulations to validate this model. The outcome of comparison is that there exists much difference in throughput between the model and the simulation. For reducing this difference, we modified the model by involving hidden nodes under the condition that the AODV route protocol was chosen, and analytically analyzed the influence of hidden nodes on theoretical throughput. At last, we validated the accuracy of this model by comparing the analytical results with simulation results.     

一种改进的无线传感器网络三维K覆盖控制方法

针对三维无线传感器网络最坏情况覆盖问题,提出一种基于概率和网络最坏情况覆盖的三维传感器网络节点K覆盖方法,该方法先对三维待监测区域以网格划分,然后将前K(K为覆盖度)个传感器节点放置在网格点后,分别求取这K个节点的最大突破路径,在路径的公共点上依次放置传感器节点,直到每个网格点以预设的概率达到K覆盖为止.该方法能够减少网络资源.仿真表明,该方法与原基于概率的K覆盖方法比较,能用较少的节点满足相同的覆盖度.     

基于网络时延的SDN逻辑一致性策略研究

对SDN网络更新过程中的暂时中间态进行了研究, 阐述了因网络时延导致的控制逻辑不一致问题, 并提出了一种解决方案. 该方案通过在控制平面上调整安装控制规则的时序, 使网络达到控制逻辑一致的目的, 进一步建立了一种基于节点平均网络时延的目标优化模型, 通过对模型求解得到SDN网络逻辑一致的时延最小路由路径. 最后通过仿真实验验证了该方案的可行性和有效性.     

交叉抽样在复杂网络中的研究与应用

针对传统网络抽样主要是对复杂网络的节点及边进行独立抽样,提出对复杂网络的节点或边进行独立的2次抽样,再对得到的抽样网络进行分析,从而推算出原始网络的各项参数. 在交叉抽样中,分析了点交叉抽样、边交叉抽样及混合抽样中的点混合抽样与边混合抽样4种交叉抽样方法,并在经典的ER、WS及BA网络模型上进行了验证. 结果表明,通过交叉抽样可较好地推算出原始网络的平均度、平均路径长度、网络直径、传递聚集系数、WS聚集系数、网络维数等参数,且点混合抽样的效果最优.     

知识标签网络生成机制研究

在知识生成社区中,现实中的网络关系由于具有一些人为实际演化特征,而与传统经典模型并不相符。该文将网络的批量增长和交叉连接特征引入到知乎社区标签网络中,对于网络演化过程进行动态分析,提出了一种标签网络优先连接模型,用来模拟知识标签网络中参数时间序列的复杂性。结果发现,该模型的仿真效果与实际情况下的知识标签网络吻合良好,且用时变方法分析网络的动态趋势较静态分析方法更为合理,该模型有助于后期深入了解现实世界中的复杂网络。     

用户需求适应的P2P超级节点选取机制

提出了一种基于层次分析法的超级节点选取策略。该策略刻画了不同用户对不同应用的需求度量,根据阈值法过滤部分不满足最低要求者得到备选集合,在此基础上构建层次分析模型,给出相应的选择结果。仿真实验表明,该机制能使用户满意度达到95%以上,同时整体网络在检索延迟、网络带宽消耗等有比较好的折衷。     

基于博弈模型的网络风险量化评估方法

网络安全风险评估是网络系统安全管理的基础和前提,基于博弈模型的安全分析方法可以较好地刻画网络攻防博弈中人为因素对网络风险的影响.文章采用两人零和博弈模型描述网络攻防博弈过程,通过细化模型中的攻防策略,能够以较低的复杂度准确计算博弈双方的收益;此外,在网络风险计算过程中,对不同节点进行区分,引入相对重要性的概念,充分刻画出不同节点对网络风险贡献的差异性,使得风险计算更加贴近网络实际.仿真实验验证了该方法的可行性与有效性.     

基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析

针对当前空中交通网络节点通信覆盖性能差的问题,提出一种基于复杂网络理论的空中交通网络脆弱性分析方法.采用网络节点分布结构模型与传输信道模型构建多层复杂网络模型,通过自适应时变时延约束误差修正方法对网络节点密度进行优化调整,对空中交通网络节点分布密度融合程度进行跟踪控制,以节点区域覆盖度为约束条件对信息状态向量进行预测,根据控制节点密度函数计算空中交通网络的覆盖能力,通过能量均衡控制方法完成空中交通网络节点的最优部署,实现空中交通网络脆弱性分析.仿真测试结果表明,与传统方法相比,所提方法能提高空中交通网络节点覆盖度,改善网络的通信覆盖性能.     

基于PSNodeRank算法的电力系统关键节点辨识方法

电力系统中的某些关键节点在系统发生大规模连锁故障的时候可能会对故障的扩大起着推动的作用。为了提高关键节点辨识的速度和准确性,该文通过对Google公司提出的PageRank算法进行改进,提出基于PSNodeRank算法的电网关键节点辨识方法。该方法选取电网关键节点的重要评价指标,建立电力系统有向加权网络模型。考虑电力系统网络的网络链接方向和权值的特性,该文提出PSNodeRank值对节点进行评估,并具体描述每个节点的重要性,再利用电力系统分区特点,对大电网节点重要性的复杂计算过程进行改进,大大提高了运算速度,减少了运算所需存储容量。最后,通过对IEEE 39节点系统进行仿真,所得结果表明:该文所提方法计算的指标可以有效、准确地辨识出电网中的关键节点,判断它们在交直流电网自组织临界演化过程中的作用。对预防系统向连锁故障临界状态演化有着重要的意义。