复杂网络牵制控制概述

本文回顾了十多年来复杂网络牵制控制的研究进展,对复杂网络现有的牵制控制算法进行了归纳分类,然后基于网络拓扑及节点动力学特性讨论了网络牵制控制的一些必要或充分条件.针对牵制控制下的复杂网络,重点论述了牵制节点的选取策略,综合分析了牵制节点个数、耦合强度、牵制控制增益及节点动力学等因素对复杂网络牵制控制的影响,讨论了具有合作竞争关系符号网络牵制控制的进展,并简要介绍了复杂网络牵制控制的一些应用前景.最后,就复杂网络牵制控制将来的研究方向提了一些建议及展望.     

复杂动态网络的牵制同步控制

研究了复杂动态网络的牵制同步控制。首先,阐述了一个新的动态网络,这个网络具有不同的节点结构,而且每个节点都是具有相同维数的动力系统。通过设计合适的控制器,此网络的状态将指数同步到一个稳定的状态。其次,给出了一些同步准则和一个例子去验证理论结果。MATLAB仿真结果表明,在整个网络被控制到平衡点时,在网络中随机地选择两个节点施加牵制控制,甚至仅对网络中度最大的那一个节点施加牵制控制,都能使网络的状态在很短的时间内达到同步。MATLAB仿真结果与理论分析相一致。     

基于牵制控制的一类线性耦合复杂网络同步

对一类线性耦合动态复杂网络的同步问题进行研究.通过对其部分节点的牵制控制实现该复杂网络所有节点均趋于同一状态,给出该复杂网络达到全局指数同步的条件,运用李雅普诺夫稳定性理论给出严格证明.为克服实现网络同步所需耦合强度较大的弊端,利用自适应方法对网络耦合强度进行调节,在实现网络同步时获得较小的耦合强度.数值实验结果进一步验证了理论结果的有效性.     

基于复杂网络的股票社团化分析

为了更清楚地了解股票间价格波动的相互影响,利用改进的Newman贪婪算法将沪市A股成功分为13个社团,并根据其紧密程度,得到内部股价波动影响关系比较敏感的社团.另外,根据股票间的吸引率对社团之间的影响程度进行了量化,找到联系最紧密的两个社团.从社团结构可以读出大量的市场信息,为投资决策以及评定行业前景提供可靠的依据,同时也体现出复杂网络的应用价值.     

基于随机牵制控制的复杂网络均方簇同步

基于随机牵制控制对同时存在无时滞耦合和时变时滞耦合的复杂网络,研究有噪声干扰下的均方簇同步问题.该网络所有耦合均为非线性,每一簇中节点动力学相同且不同簇节点动力学不同.通过引入Bernoulli随机变量,所有控制均以不同概率对该网络实施控制.根据Lyapunov稳定性理论和随机分析理论得到该网络实现均方簇同步的条件,并在理论上给出严格证明.数值实验证明所得理论正确.     

脉冲牵制控制复杂动态网络到平衡态

设计出了一个新的脉冲控制方案,将复杂动态网络稳定到平衡点.基于Lyapunov稳定性理论证明了该方案的可行性,并将以100个节点的洛仑兹无标度动态为模型进行验证.数值模拟与理论分析一致.     

基于复合复杂网络的社团发现算法研究

为了发现网络连接密度不均匀的复合网络中的社团结构,本文提出了一种利用子网间连边将节点转为向量,再对向量进行聚类,以达到发现节点中社团的方法。给出了复合网的相关定义和算法的基本思想,并根据Newman测试网络的构建规则,同时对网络连接密度不同的复合网构建复合网测试模型,并且在不同的网络连接密度下进行了多次实验。实验结果表明,本算法克服了网络连边密度不均匀问题,发现了由不同种类的节点组成的社团结构,具有较为准确的预测结果。该研究为复杂的现实网络提供一个新的思路,对发现现实网络中多类节点组成的社团结构具有实际意义。     

基于随机牵制控制器的复杂网络系统的镇定

主要研究一类具有连续线性耦合节点的复杂动态网络系统的牵制控制问题, 提出了一种基于随机变 量的随机牵制控制方法。通过对部分节点施加带有随机变量的状态反馈牵制控制器, 可以实现整个复杂网络系统 的稳定。可以看出, 虽然随机牵制方法不要求控制器一直作用在选定的节点上, 但同样能使得复杂网络系统稳定。 运用鲁棒思想首次讨论了系统耦合矩阵发生变化时所设计的随机牵制控制器的有效性问题, 给出了所设计控制器 仍然能保证系统的稳定性的充分条件。基于所得结果, 进一步讨论了所含随机变量的期望值含有不确定性和未知 时的牵制控制问题。最后通过数值仿真进一步验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于事件的非周期间歇牵制控制线性复杂网络的同步分析

本文将事件激发和非周期间歇牵制控制进行有机结合,分析了一般线性复杂网络的全局同步问题.通过设计事件激发条件和受控节点选择规则,使受牵制控制节点集在满足一定条件下实现更新,从而不仅极大提高网络实现同步的效率,而且避免现有研究中受控节点集随机选取导致保守性.构造简单的Lyapunov函数,应用稳定性理论和微分不等式,经过严格的数学理论分析得到了使该网络达到渐近指数同步的充分条件,同时也证明了受牵制节点集不可能在有限时间内进行无限次快速切换.     

复杂网络中的社团结构算法综述

社团结构是复杂网络的一个极其重要的特性,网络社团结构挖掘在生物学、计算机科学和社会学等多个领域都具有很重要的意义。近年来,针对不同类型的大规模复杂网络,人们提出了很多寻找社团结构的算法。该文综述了该领域最新的比较有代表性的一些算法,重点分析了基于模块度指标的改进算法,能够体现社团层次性和重叠性的新算法,衡量社团划分算法好坏的基准图。最后展望了该领域的未来研究方向。     

Performance analysis of network code division multiplexing over wireless sensor networks

In a wireless sensor network (WSN), multiple groups of source nodes communicate with their respective destination nodes with the help of a common relay network. To remove the inter-session interference among multiple transmission sessions at each destination in a wireless sensor network, a network code division multiplexing (NCDM) scheme is proposed for the parallel session model. The fundamental of the NCDM scheme takes advantage of the property of the low-density generator matrix (LDGM) code to calculate the equivalent received signal. Then the NCDM scheme is analyzed. Based on the analysis of the soft processing, a new code design criterion for the construction of the generator matrix is developed. Simulation results show that by following the proposed code design criterion, the bit error ratio (BER) performance gap between the scheme we studied and the serial session scheme can be managed effectively.     

社团结构对复杂网络稳定性的影响研究

基于对真实世界谣言短信复杂网络传播过程的物理模拟生成算法产生网络,对网络的社团结构进行分析和划分,并定义网络社团结构强度为社团之间连边数与网络总的边数的比值;对节点动态相继故障模型进行改进,利用改进的节点动态相继故障模型,对生成的网络进行故障传播过程模拟;研究网络在不同的社团结构强度下,网络的稳定性和健壮性．仿真结果表明,网络的稳定性和健壮性是随着社团结构之间链接的紧密程度增加,先减弱再增强,存在一个与网络规模、容差系数有关的临界值．     

一类复杂网络的协同容错控制

针对一类拓扑结构随时间变换的复杂网络提出一套协同容错的控制策略。设计基于邻居节点的线性互联控制律,主要研究各个系统同步问题,并给出一个各节点可同步的充分条件。在系统发生故障的时候,通过设计的协同控制率各节点仍然可以实现同步。通过一个包含四个单机械臂的复杂网络验证所设计的控制方法。     

DA-PSR模型与复杂网络的发射平台抗毁性评估

为改善现阶段评估研究中存在的主观性强、物理逻辑关联性弱的问题。以某型发射平台为对象，从评估指标体系、评估方法和评估等级判据3个方面系统构建了一种发射平台抗毁性评估体系模型。采用PSR框架理论，构建了具有因果逻辑关联关系的评估指标体系，针对评估指标体系数量繁多，提出了基于复杂异质网络理论节点介数和k-means算法的评估指标体系筛选方法；采用互信息理论和极限损毁量化提出了评估指标赋权方法和评估指标量化方法，并通过量纲分析对PSR框架理论进行了模型改进，构建了抗毁性DA-PSR评估方法；并提出了基于作战任务需求的评估等级判据方法。结果表明：通过筛选出了剩余节点介数值占总介数值52.990%、剩余簇中心值占总簇中心值90.550%的精简评估指标体系，采用抗毁性DA-PSR评估方法可以评估出该型发射平台抗毁性值为0.737,且其在不同作战任务需求下，评估等级分别呈现出“优、中、中”的差别。抗毁性DA-PSR评估方法具有主观性影响低，物理逻辑关联性强的优势，有助于提高评估结果的可信度。     

混合变时滞二重边复杂网络自适应同步反馈控制

在目前已有的复杂网络模型的基础上, 给出了一类混合变时滞二重边复杂网络模型, 它不仅包含2个不同性质的子网络, 而且同时含有节点时滞和耦合时滞, 且2种时滞都随时间而变化。基于Lyapunov-Krasovskii泛函方法, 在一些保守性较小的假设和对网络参数要求很弱的情况下,运用合适的不等式放缩, 分别给出了混合变时滞二重边复杂网络渐近同步和指数同步的自适应反馈控制器设计方法。实例数值仿真结果说明了控制方法的有效性,并通过取相同初始值, 验证了网络在指数同步控制器控制下同步速度更快。