双有限异质社交网络仿真建模及实证分析

提出了一种双有限异质社交网络结构,即网络规模有限性、节点出/入度有限性以及网络节点属性的异质性.仿真结果及实证分析表明,与小世界网络、无标度网络等相比,双有限异质社交网络模型可以更好地模拟实际社交网络,不仅其网络整体结构兼具小世界特性和无标度特性,在微观上还可以真实反映出不同属性类型的节点在网络中的影响力和控制力.     

能量有效的无线传感器网络无标度拓扑模型

针对无线传感器网络节点能量有限且易失效的问题,利用复杂网络理论提出了一种能量有效的无线传感器网络无标度拓扑模型. 该模型通过节点的剩余能量约束节点的发射半径,在拓扑演化过程中充分考虑节点剩余能量和节点度等因素,并引入能量调节参数和节点度调节参数,得出了一种幂率指数可以在[3,+∞)调节的无标度拓扑结构. 动态分析和仿真实验结果表明,该模型具有无标度网络的幂率特性,且具有较好的容错性和能耗均衡的特点.     

中国房地产信贷网络特征及演化规律

利用复杂网络分析方法,以2007—2013年沪深A股房地产上市公司为样本,基于房地产长期借款信息构建房地产金融机构二分网络。对该二分网络进行投影得到以金融机构为网络节点的无向含全的单顶点网络,即房地产信贷网络。从小世界效应、无标度特性、度相关性和网络中心性角度分析网络的拓扑特性和演化规律。实证研究发现:2007—2013年间房地产信贷网络是小世界网络,但不具有无标度特性。随着网络规模的扩大,新增网络节点的连接具有异配性。同时国有五大行及部分股份制银行在房地产信贷网络中占据枢纽地位,对网络稳定性起决定性作用。     

上海证劵市场股票网络的复杂网络特性研究

针对证券市场可以用具有节点和连边的复杂网络来描述的特点,运用复杂网络的理论剖析股票市场内在结构和功能,研究运用上述方法构造的股票网络的拓扑性质。取网络的节点为2000—2011年上海证券交易市场上市的股票,网络的连边为股票价格波动的相关性,实证研究表明,该网络与现实很多复杂网络一样也具有小世界特性和无标度特性。     

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。     

复杂网络中具有低易感的疾病传播问题研究

基于真实流行病学中免疫力减弱的特性,提出一个新的疾病传播模型即复杂网络中具有低易感即免疫力减弱的传播模型。 利用平均场理论和计算机仿真对该模型的传播行为进行了详细研究,结果表明该模型的传播阈值主要与网络拓扑结构、免疫丧失率和免疫保留率有关。 小世界网络中存在非零的传播阈值,而无标度网络在网络规模无限大的情况下传播阈值趋于零。 在网络拓扑结构不变的情况下,增大节点的免疫保留率可以增大小世界网络和无标度网络上的传播阈值,降低疾病的传播范围,从而有效控制传染性疾病在复杂网络上传播。     

节点数固定的ER网络演化模型拓扑性质的研究

复杂网络模型的研究主要集中在ER网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型,其中ER网络模型是最经典的复杂网络模型之一。文章研究了节点数固定情况下的ER网络模型,根据网络内部边的动态演化特点,将节点数固定的网络模型进行了细分,给出了模型的生成算法,并模拟了算法生成的随机网络的平均路径长度和聚类系数。仿真结果表明,节点数固定的ER网络具有小世界特性,出现这种小世界特性的主要原因是由于网络内部边的异质性,而与网络的节点数变化没有必然联系。     

电力网络结构特性分析

为获得电力网络结构的本质特性,对IEEE标准测试电网和一系列规模不等、发展历程不同、建设水平各异的实际电网,进行复杂网络典型特性分析和结构脆弱性的模拟仿真。分析电力网络节点度数在对数坐标和半对数坐标下的分布特性;探求电力网络特征路径长度、聚类系数的统计特性及与网络规模之间的关联关系;基于凝聚算法考察电力网络不同模型下的模块度。所分析的电网不具无标度特性,小世界特性与网络规模相关,而社团特性明显,表明社团特性是电力网络普适的结构特性。以负荷节点可连接的电源节点比例衡量电力网络的整体性能,考察社团间联络线遭蓄意攻击时网络性能的变化。所分析电网均表现出脆弱性,进一步验证对电力网络结构特性实证分析的结论。     

电力网络结构特性分析

为获得电力网络结构的本质特性,对IEEE标准测试电网和一系列规模不等、发展历程不同、建设水平各异的实际电网,进行复杂网络典型特性分析和结构脆弱性的模拟仿真。分析电力网络节点度数在对数坐标和半对数坐标下的分布特性,探求电力网络特征路径长度、聚类系数的统计特性及其与网络规模之间的关联关系,基于凝聚算法考察电力网络不同模型下的模块度。所分析的电网不具有无标度特性,小世界特性与网络规模相关,而社团特性明显,表明社团特性是电力网络普适的结构特性。以负荷节点可连接的电源节点比例衡量电力网络的整体性能,考察社团间联络线遭蓄意攻击时网络性能的变化。所分析的电网均表现出脆弱性,进一步验证了社团特性是电力网络结构普适的特性这一结论。     

谣言短信传播网络拓扑性质研究

作者分析了谣言短信传播的特点及方式,把谣言短信的传播过程抽象成一个网络的生长过程.根据谣言短信传播的特点,以星形网络表示初始网络,在局域世界中选择新增节点的连接节点.局域世界的选取,采用了依据节点之间的网络路径值作为选取局域世界的原则.给出了生成谣言短信传播网络模型的算法,并且通过理论推导说明网络模型的度分布为幂律函数,模拟了网络节点的度分布、聚类系数和平均路径长度,通过GN算法对模型的社团结构进行分析,发现谣言短信传播网络具有明显的社团结构特征.仿真结果表明,谣言短信传播网络具有无标度特性、小世界特性以及明显的社团结构特征.     

三种构建无尺度蠕虫网络的蠕虫传播模型

鉴于无尺度网络的健壮性和小世界特性是蠕虫网络的理想特征,提出以无尺度网络的形式构建蠕虫网络。结合蠕虫的传播特性,设计了三种构建无尺度蠕虫网络的蠕虫传播模型。传播模型基于蠕虫网络中节点的度数、适应度等参量,选择合适的蠕虫节点与网络中新感染蠕虫的主机建立连接。理论分析和模拟实验表明,传播模型所生成的蠕虫网络为无尺度网络。     

基于复杂网络的一个小型模拟电路分析

基于复杂网络理论,以模拟电路的具体实例,采用对数坐标,给出了反映网络节点与之对应的连接度函数关系,以及节点连接度的概率分布函数曲线,分析了网络连接度分布统计特性,确认连接度分布是一个逼近幂律的分布,证明此模拟电子电路网络具有小世界和无尺度特性.     

基于复杂网络分析的微博网络舆情传播

为了探索微博网络舆情传播机制,采用复杂网络分析方法,并结合新浪微博获取的数据,分析了微博的社会网络结构的特点及其对舆情传播的影响。首先介绍了微博社会网络组成机制。然后采用复杂社会网络分析方法分析了微博社会网络的无尺度特性和小世界特征。最后结合实际的网络舆情事件案例,分析评价了微博社会网络拓扑结构对网络舆情传播的影响。     

科研合作网络的描述与分析

科研合作网络是描述作者之间合作关系的复杂网络．以某杂志为例,以其中作者之间的合作关系构建复杂网络,研究了该网络的基本特性,发现其具有比较明显的无标度网络特征;分析了其中最大的3个连通子网,发现其呈现小世界网络特征．     

基于无标度网络的科学知识结构分析

将无标度网络理论引入到科学知识结构分析问题中。通过对科学知识结构的分析,指出科学知识具有无标度网络的拓扑结构特征。分析科学知识网络的具体微观机制,在B-A模型的基础上提出修正方法。分析了科学知识网络的稳健性与脆弱性,阐明了科学革命中科学知识网络的拓扑结构变化机制。最后结合耗散结构理论,定义了科学知识网络的结构熵,从科学知识网络拓扑结构的角度,分析了科学演化的方向性和进步性问题。     

生态工业共生网络成长的网络复杂性测度

根据网络复杂性测度理论,建立了生态工业共生网络成长的复杂性测度模型,以鲁北生态工业园为例,利用Matlab软件,对鲁北生态工业园的EISN在不同发展阶段的网络复杂性指标进行了仿真计算.研究结果表明,EISN在成长初期,较少的节点数抑制了网络复杂性的涌现,随着新的节点企业的加入,网络复杂性凸现,体现出小世界性和无标度特性,且核心节点具有较高的度分布特征,被连接的几率远高于其他节点.     

复杂网络理论在基因调控网络中的应用

无标度网络理论的提出与发展为研究基因调控网络提供了有力的理论基础.一方面,研究发现许多生物网络和非生物网络一样都具有无标度特性和小世界结构;另一方面,生物网络和非生物网络的幂律衰减指数γ不同,考虑到复制是生物进化的动力,提出了不同于BA模型的复制增长模型和带权值增长的网络模型,并对模型进行了数值模拟,结果显示γ≈2,符合生物网络的一些研究结果.     

Virtual network mapping algorithm for large-scale network environment

A major challenge of network virtualization is the virtual network resource allocation problem that deals with efficient mapping of virtual nodes and virtual links onto the substrate network resources. However, the existing algorithms are almost concentrated on the randomly small-scale network topology, which is not suitable for practical large-scale network environments, because more time is spent on traversing SN and VN, resulting in VN requests congestion. To address this problem, virtual network mapping algorithm is proposed for large-scale network based on small-world characteristic of complex network and network coordinate system. Compared our algorithm with algorithm D-ViNE, experimental results show that our algorithm improves the overall performance.     

可调路径长度和簇系数的加权无标度网络模型研究

以无权的高簇系数的Holme和Kim（HK）模型为基础,联系实际网络所应该具备的权重,引进了一种动态的赋权机制,提出了一种更大范围可路径长度和调簇系数的加权无标度网络模型.分析和仿真表明：大范围可调路径长度和簇系数的加权无标度网络模型不仅继承了HK模型的高聚类效应和无标度特性,且它的调节手段更丰富,调节范围更大,实现了无标度特性与小世界特性的统一.