基于模糊局部维数的装备保障网络节点重要性评估

在信息化智能化作战背景下,各级各类保障机构交织成网状结构,对重要保障节点进行有效防护已成为提高装备保障网络整体抗毁性的重要关注问题。针对目前普遍使用的节点删除法、重要度贡献法和效率矩阵法等无法有效区分局部范围内节点重要度的难题,基于复杂网络分形与相似性原理,构建节点隶属度函数表达式,实现了在给定半径范围内不同最短距离节点对中心节点的影响分析,进而通过模糊局部维数描述网络节点的重要性大小,并详细叙述具体的算法。实例验证表明,该方法能够快速准确地确定装备保障网络中的重要节点,为有针对性地实施节点攻击免疫提供决策支持。     

节点收缩和分解对节点加权复杂网络效能影响评价

针对复杂网络中无权网络不能解决节点之间相互作用的强度和连边的多样性、差异性等问题,对加权复杂网络中节点收缩和分解其影响进行研究。通过构建节点加权复杂网络模型,定义了网络服务效能和抗毁性能评价指标,分析了其效能评价指标,对网络中加权节点的收缩与分解过程进行形式化描述,在此基础上提出了节点收缩和分解实现算法和网络效能评价方法,并以典型的装备保障网络为例,对该评价方法的有效性和可行性进行了验证。实践分析表明:1)网络节点收缩可有效提高网络的服务效率,但抗毁性下降,节点分解则与之相反;2)网络中负载分布的均匀性与收缩和分解节点的网络拓扑位置及节点的负载情况有很重要的关系。     

基于功能链的融合网络功能抗毁性评估

为解决现有作战网络模型抽象度过高、网络功能复杂性研究不够充分的问题,提出了一种 针对融合网络的功能抗毁性分析方法。建立作战体系融合复杂网络模型,在单层网路中处理异质、融合的节点;提出新的功能链概念,并基于功能链定义了节点的功能参与度和业务强度;在此基础上,定义功能完整度为网络功能抗毁性测度,对融合网络模型进行抗毁性评估。在抗毁性实验中,采用3类攻击方式对网络进行打击：网络信息完全未知情况下的随机攻击;网络信息不完全已知情况下的蓄意攻击——按节点度攻击;网络信息完全已知情况下的蓄意攻击——按功能重要度攻击和按贪婪规则攻击。实验结果显示：网络对抗随机攻击能力较强,对抗信息不完全已知的蓄意攻击能力稍弱,对抗信息已知的蓄意攻击能力较弱,验证了所提算法合理性。     

基于抗毁性的军事通信网可靠性和节点重要性分析

针对现有对网络拓扑结构的抗毁性测度研究的不足,从抗毁性角度对网络可靠性和节点重要性进行分析。通过对在不同节点-链路可靠性条件下的网络聚类生存度进行统计分析,得到能够反映网络抗毁性和节点抗毁性的指标——网络聚类抗毁度和节点抗毁度,并进行了仿真分析。仿真分析结果表明,节点抗毁度对节点重要性的分析克服了现有方法的缺点,较为科学、准确。     

基于复杂网络的装备保障体系协同保障模型研究

针对复杂网络相继故障（也称雪崩）一旦发生对网络的稳定性具有极强破坏力这一问题,在分析装备保障网络及保障特性的基础上,基于复杂网络理论建立了符合装备保障特性的相继故障模型;结合我军相关协同保障规则,建立了旨在降低相继故障影响、增强保障网络稳定性的协同保障模型;对建立的军级装备保障体系协同保障模型,给出了其在不完全信息条件下遭受攻击的仿真实验分析。仿真实验结果表明,协同保障能够对重要节点提供重点支援和保护,经协同保障后修复的节点与网络中度值较高的节点具有同等的重要性,对二者进行重点保护能够有效地避免大规模相继故障的发生。     

基于复杂网络理论的装备保障体系演化模型

装备保障体系结构对体系的效能与适应性等起决定作用,演化模型是构建装备保障体系结构的一项关键技术。针对装备保障体系中实体的异质性和保障任务需求影响体系演化的问题,提出一种改进的基于多元加权网络的装备保障体系演化模型。分析装备保障体系的网络特性,引入复杂网络理论构建装备保障体系初始加权网络模型,并提出网络评价指标,在此基础上提出网络演化规则与改进演化模型。在加权网络模型中,将保障任务需求抽象为网络节点之一,通过四元组刻画其不确定性,并用适应度指标将其与体系结构联系起来;通过节点类型、保障能力等刻画保障实体的异质性,并作为演化过程的主要因素。仿真实验结果表明：所提模型能够确定保障任务对演化过程的影响,并可改善体系结构对任务的适应性,且可在一定范围内增强体系效能。     

基于复杂网络的天基信息网节点重要性评价综述

为评估和度量天基信息网的节点重要性,围绕天基信息网与复杂网络相关理论,对经典的节点重要性表征参数进行归纳分析,并重点梳理分析基于静态和动态的天基网络节点重要性评价方法,指出目前存在的主要问题并展望其发展趋势。结果表明,该分析为天基信息网络节点重要性评价方法及抗毁性方面的研究提供了新思路。     

舰艇编队协同反导网络关键边评估

为评估构建的舰艇编队协同反导作战网络的各条边,设计一种改进的关键边度量方法。综合分析舰艇编队协同反导作战网络的拓扑结构,综合考虑边介数和边的2个端点对边的支撑作用,给出关键边评估模型及基本算法流程,并针对作战网络进行分析计算。结果表明:该方法克服了以边介数作为评估关键边的重要度指标的片面性,能提高网络的传输能力,增强网络重连能力,大大提高网络的鲁棒性和抗毁性。     

基于计算分析的分队指控网络抗毁性研究

以分队指挥控制网络作为研究对象,构建指挥控制网络,运用计算分析方法计算其网络连通性、网络冗余度、节点重要度等指挥控制网络抗毁性指标,并对其抗毁性进行评价。     

考虑节点相依关系的装备保障网络演化模型

随着装备保障体系由传统层级式、树状结构向复杂的网络化结构不断演化,原有的研究方法和演化规律已经不能很好地解决遇到的多网络演化问题。基于不同子网络节点之间的相依关系,将相依网络理论应用到装备保障网络的演化分析过程中。分析装备保障体系的网络化特征,结合装备保障网络中节点的异质性、维修网络和储存与供应网络之间业务、信息等交互关系的存在,建立基于相依网络理论的装备维修和储存与供应保障网络演化模型,并结合最大连通子图和网络保障效率定义网络鲁棒性度量指标。在网络演化模型中,根据装备保障机制确定模型演化规则与演化步骤,定义网络相依比例参数F（表征具有交互关系的维修节点和储存与供应节点所占比例）和相依冗余度参数K（表征具有相依关系的保障节点之间数量对应关系）。通过仿真分析二者对网络鲁棒性的影响。演化仿真结果表明：通过控制维修节点和储存与供应节点之间交互节点比例F及相依冗余度K,能够在一定范围内提高保障网络的鲁棒性及其整体保障效能。     

复杂网络在战场Ad Hoc网络攻击目标选择中的应用

为确定对战场Ad Hoc网络e目标打击的排序,运用复杂网络方法,构建了战场Ad Hoc网络模型,分析了网络的基本特征,并对网络特征参数进行了计算;依据不同中心度的攻击方式,通过计算网络效率的变化情况,分析打击策略的有效性,并以节点中间中心度作为主要依据,确定了目标打击顺序。     

基于贝叶斯网络的天基信息支援装备体系作战效能评估方法

针对天基信息支援装备体系效能评估存在的问题,提出一种基于贝叶斯网络的天基信息支援装备体系作 战效能评估方法。构建基于系统动力学的仿真平台获取仿真数据,采用基于搜索的贝叶斯网络结构学习算法以及期 望最大化(expectaion maximization,EM)参数学习算法对数据样本进行学习构建贝叶斯网络模型,以正向推理、因果 追溯推理、阶段分析推理3 种方式进行作战效能分析;通过该模型深入分析海上方向远程精确打击移动舰船目标的 作战场景下天基信息支援装备体系中诸多影响因素之间的相互关系与影响程度。仿真结果表明：该方法应用在天基 信息支援装备体系作战效能评估具备有效性和可行性,能够为武器装备体系效能评估提供技术支撑。     

数据知识混合驱动的装备保障智能网构建方法

针对装备作战应用与保障智能化发展需求,提出一种装备保障智能网构建方法。结合装备数据特点,建 立装备数据体系模型,给出基于数据标签属性与知识本体要素映射关系的保障知识构建与推理方法,完成基于数据 和知识混合驱动的装备保障智能网构建;以车辆装备保障智能网构建为例,给出构建过程实例分析。结果表明：该 方法能够为实现智能化、精准化装备保障,提升装备实战化能力提供重要支撑。     

分层复杂网络的鲁棒性研究

文章针对述分层复杂网络的框架结构,阐述了物理层与逻辑层之间的关系;描述负载定义;分析了负载的重新分配问题及其在不同的路径重新选择对策下,对分层复杂网络鲁棒性的影响。通过对典型分层复杂网络舰艇编队作战系统的仿真发现：面对攻击,逻辑层的影响要大予物理层,路径重新选择对策和负载都对分层复杂网络的攻击效果产生重要影响。     

基于复杂网络的装备维修保障协同效能优化设计

装备维修保障系统的网络化对保障效能分析与设计提出了新的挑战。本文针对该问题,引入复杂网络的描述与分析方法,分析了现代维修保障系统的网络化特性,建立了维修保障系统的网络模型。通过分析拓扑结构特性与动态演化对维修保障系统协同效能的影响,基于双层立体加权网络,建立了维修保障的动态演化模型,以协同效能最大为目标,提出了保障网络最优演化算法,设计了效能最大的保障网络。最后通过某型装备维修保障系统验证了该方法的可行性,比较分析结果表明,该方法可以获得较大的维修保障协同效能。     

基于相似性的战场网络攻击策略

针对战场网络的复杂性结构特点,分析作战单元的个体属性及网络属性,提出一种相似性计算方法,创建基于节点相似性的战场网络模型.通过计算作战单元之间的相似性值,求解战场网络链路重要性排序,提出基于节点相似性的战场网络攻击策略,为战场指挥员作战指挥提供辅助决策支撑.基于仿真实例数据,运用基于节点相似性的攻击策略与基于边介数和基于度乘积的攻击策略进行攻击效能对比.实验结果表明,该攻击策略具有有效性和实用性.