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《中南大学》 2010年
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复杂网络拓扑特征的理论研究及仿真分析

童金英  
【摘要】: 复杂网络能够描述自然和社会中的非常广泛的系统,近年来已成为国际上一个十分引人瞩目的新兴研究领域.本论文主要从概率论、图论和统计物理角度出发,系统研究了复杂网络的一些重要拓扑特征. 本文的主要研究工作如下: 第一章中,介绍了本论文的研究背景、预备知识及本文所作的主要工作. 第二章中,从概率论角度出发,讨论了复杂网络稳态度分布的存在性及相关问题.根据复杂网络的定义和性质建立网络马氏链,进而利用马氏链理论中首达概率的方法和技巧为增长网络稳态度分布的存在性提供严格证明. 文中首先分析了一类允许重连的经典模型——DMS模型,为该网络稳态度分布的存在性提供了严格证明.另外,文中进一步探讨了一类一般的网络模型——修正Cooper-Frieze模型.我们证明了该模型稳态度分布的存在性,并通过数值仿真,将该模型的度分布及聚集性与BA模型进行了对比分析. 第三章中,主要研究了群体择优模型的一些重要拓扑特征及相应的仿真分析.群体择优模型为复杂网络研究引进了一种新的择优思想——群体择优思想.文中着重讨论了两类群体择优模型-无权群体择优模型和加权群体择优模型的拓扑特征及同步分析. 首先,对无权群体择优模型,我们利用率方程方法着重分析了其度分布、度相关性和聚集性.并且在文中我们为该模型提供了广泛的仿真分析,且得出仿真结果与解析结果完全吻合.其次,对加权群体择优模型,我们主要分析了其度分布、点权及边权分布,研究了群体择优思想在演化过程中对加权网络拓扑结构的影响,并将其结果与BBV模型作了比较分析.另外,我们还进一步对群体择优模型作了同步分析,并讨论了网络在随机故障和恶意攻击情形下的同步能力. 在文章最后两章中,主要利用复杂网络的研究方法,对社会网络及自然网络作了一些应用分析. 其中在第四章中,我们研究了财富网络模型的拓扑结构及财富分布.根据社会个体和组织之间经济关系的特点,通过考虑财富重分和择优机制等因素对网络结构的影响,我们建立了对应的财富网络模型.文中着重考虑了两类财富网络模型,其中主要对模型的度分布及其他一些重要拓扑特征作了理论研究和仿真分析. 在第五章中,我们研究了一类生物网络模型的拓扑结构及功能.通过引进新的择优思想和演化机制,我们提出了一类新的蛋白质结构域相互作用网络模型.同时,主要研究了该类蛋白质结构域相互作用网络的一些重要拓扑特征,如度分布、聚集性以及最短路径长度等等.
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O157.5

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘淑文;加权复杂网络抗毁性及其故障恢复技术研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 徐珊;基于复杂网络的国际石油贸易网络研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 丁倩芸;马氏链在生物网络中的运用[D];中南大学;2011年
3 廖虹;复杂网络下的东北亚港口群空间网络演化研究[D];大连海事大学;2012年
4 刘婉璐;基于模体的复杂网络测度量及社团结构检测算法[D];武汉理工大学;2012年
5 张国茂;基于Belousov-Zhabotinsky反应的物理智能系统研究[D];南开大学;2012年
6 万小明;集装箱多式联运网络结构特性与优化研究[D];武汉理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 杨波;陈忠;段文奇;;复杂网络幂律函数标度指数的估计与检验[J];上海交通大学学报;2007年07期
2 杨波;段文奇;陈忠;;抽样对复杂网络多重结构特征的影响[J];上海交通大学学报;2007年12期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 黄树林;鞠颂东;董军;;企业集团网络化物流模式的结构分析[J];北京交通大学学报(社会科学版);2011年01期
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6 邱原;邢焕革;;基于复杂理论的作战网络关键边评估方法[J];兵工自动化;2011年08期
7 马睿;朱建冲;杨美玲;;基于改进聚类生存度的军事通信网可靠性分析[J];兵工自动化;2012年06期
8 徐玉国;邱静;刘冠军;;基于复杂网络的装备维修保障协同效能优化设计[J];兵工学报;2012年02期
9 徐玉国;邱静;刘冠军;;基于多元加权网络的装备维修保障组织结构动态演化模型[J];兵工学报;2012年04期
10 程连元;杨柳青;柳应华;宗刚;;面向市政管理的不良信息传播仿真模型[J];北京工业大学学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈树文;高琼;;网络结构视角下中关村产业集群创新驱动困境与建议[A];创新驱动与首都“十二五”发展——2011首都论坛文集[C];2011年
2 耿志勇;;具有静态非线性互联结构的分布式异构系统的稳定性[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李鑫滨;王腊梅;刘仙;;基于动态复杂网络的Van der pol振子同步[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 李立;;BA无标度网络中混沌动力系统的同步分析及控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 张跃;蒋国平;;一类混沌复杂动态网络不稳定平衡点的牵制控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
6 郑新奇;苏艳军;杨光;王淑晴;;城市道路网络复杂性的研究方法——空间句法与复杂网络模型的集成分析[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
7 《基于学术交流的技术创新人才培养研究》课题组;陈雄辉;;基于学术交流的技术创新人才培养研究[A];学术交流质量与科技研发创新研究[C];2009年
8 王建功;李平辉;谭欢;;B-A模型的改进模型[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
9 李小叶;王红蕾;;城市公共交通网络的级联失效研究[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
10 李耀华;姚洪兴;;股市网络的稳定性研究[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜文博;面向航空交通系统的复杂网络与网络动力学研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 籍艳;几类时滞系统的稳定与同步[D];江南大学;2010年
3 徐旭林;社会群体行为建模及其动力学分析[D];南开大学;2010年
4 杜方;复杂网络系统间相似性识别及其应用[D];浙江大学;2010年
5 张建辉;节点势能导向多下一跳路由协议研究与性能评价[D];解放军信息工程大学;2009年
6 高磊;P2P工作流系统中的资源搜索及负载均衡优化研究[D];山东大学;2010年
7 张泽华;云计算联盟建模及实现的关键技术研究[D];云南大学;2010年
8 沈波;基于不完全测量信息的非线性随机系统的滤波与控制[D];东华大学;2011年
9 王耀;随机复杂动态网络的同步与稳定性分析[D];东华大学;2010年
10 徐玉华;几类新连续混沌系统的基本动力学特性、控制与同步[D];东华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏延森;刺激下拟南芥基因逻辑网络构建与分析[D];山东科技大学;2010年
2 李二艳;刺激下拟南芥基因相关网络构建与分析[D];山东科技大学;2010年
3 周斌;复杂网络的社团结构挖掘及应用研究[D];广西师范学院;2010年
4 高萌;复杂神经元网络的同步问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙洋;基于个体的财富分配模型[D];大连理工大学;2010年
6 姜荣;时间序列的聚类和关联规则挖掘研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 孔健;基于半监督学习的社团划分算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 柴元;链式与树状网络的时空混沌同步研究[D];辽宁师范大学;2010年
9 贾琳;基于复杂网络的海洋排污权配置及其交易机制研究[D];中国海洋大学;2010年
10 王鹏;拓扑结构对Hindmarsh-Rose神经元放电模式调控作用的理论研究[D];安徽师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲桦;李增智;;具有多重故障恢复能力的光网络生存性机制[J];北京邮电大学学报;2006年S1期
2 于涛;陈山枝;李昕;秦臻;;偏转路由的网络故障处理技术[J];北京邮电大学学报;2007年06期
3 马礼慧;朱振蕙;;基于自组织理论的信息化教学和学习[J];出国与就业(就业版);2011年10期
4 王传胜,杨桂山,施少华;长江中下游干流港群空间结构的演化特征(1985~1997年)[J];长江流域资源与环境;2000年03期
5 徐峰;赵海;哈铁军;张永庆;;基于标准结构熵的Internet健壮性研究[J];东北大学学报;2006年11期
6 庄新田;闵志锋;陈师阳;;上海证券市场的复杂网络特性分析[J];东北大学学报(自然科学版);2007年07期
7 虞慧婷;吴骋;柳伟伟;付旭平;贺佳;;基因调控网络模型构建方法[J];第二军医大学学报;2006年07期
8 牟向伟;陈燕;杨明;李桃迎;;班轮航运网络拓扑特性[J];大连海事大学学报;2009年02期
9 王圣云;沈玉芳;;长山群岛港口地域组合空间结构演化定量分析[J];地理科学进展;2008年04期
10 曹有挥;集装箱港口体系的演化模式研究——长江下游集装箱港口体系的实证分析[J];地理科学;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙雪莲;加权网络演化机制及若干动力学行为研究[D];大连理工大学;2007年
2 刘宝全;国际贸易网络测度与演化研究[D];上海交通大学;2007年
3 孙可;复杂网络理论在电力网中的若干应用研究[D];浙江大学;2008年
4 吴建军;城市交通网络拓扑结构复杂性研究[D];北京交通大学;2008年
5 冯春时;群智能优化算法及其应用[D];中国科学技术大学;2009年
6 熊文海;世界航运网络的结构特性及其动力学行为研究[D];青岛大学;2009年
7 崔迪;群落结构的复杂网络及其交通行为的研究[D];北京交通大学;2009年
8 郑建风;复杂网络建模与典型网络上的动力学过程研究[D];北京交通大学;2010年
9 谭利;复杂网络模型及应用研究[D];中南大学;2010年
10 肖冰;中小企业集群复杂网络资源整合能力研究[D];暨南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李亚飞;复杂网络中的社团结构检测算法研究[D];北京交通大学;2011年
2 杨汀依;复杂网络关键节点识别技术研究[D];南京理工大学;2011年
3 张为峰;国际集装箱多式联运协调问题的研究[D];上海海运学院;2002年
4 周鑫;我国集装箱多式联运系统协调性分析与研究[D];上海海事大学;2004年
5 吴文一;航运联盟下的集装箱运输路径选择研究[D];上海海事大学;2004年
6 王晓平;BZ反应扩散系统的计算机模拟及其在图像处理中的应用[D];东南大学;2004年
7 邹芳芳;对称性破缺的哲学思考[D];大连理工大学;2006年
8 韩翠红;无线传感器网络中时间同步技术的研究[D];北京邮电大学;2006年
9 施俊庆;集装箱无缝运输理论与方法的研究[D];北京交通大学;2007年
10 王天骄;无标度和加权网络的搜索问题研究[D];上海交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 汤浩锋;张琨;郁楠;毛兴;;有向加权复杂网络抗毁性测度研究[J];计算机工程;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘凌娟;基于复杂网络的国际原油价格定价权研究[D];天津大学;2012年
2 于少然;网络拓扑结构中节点重要性评价方法的研究[D];北京交通大学;2012年
3 张坤;气液两相流光纤探针持气率计的设计与研究[D];东北石油大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 吴金闪,狄增如;从统计物理学看复杂网络研究[J];物理学进展;2004年01期
2 周涛,柏文洁,汪秉宏,刘之景,严钢;复杂网络研究概述[J];物理;2005年01期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 林勇;;基于BP神经网络的混凝土耐久性评价[J];中国西部科技;2008年13期
3 张佳峰;;四端网络参数自动测试系统[J];华侨大学学报(自然科学版);1988年03期
4 任映雪;;基于WMI的脚本编程在机房维护管理中的应用[J];实验科学与技术;2007年01期
5 修春波;;时间序列一步预测方法[J];计算机应用研究;2010年04期
6 史磊;浅谈网络配置[J];甘肃科技;2004年10期
7 王元航,黄云飞,靳蓓蓓,朱向冰,喻其山;计算机网络实验室的自动维护技术[J];实验室研究与探索;2005年08期
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10 吴宏雄;杨文超;;无耗二口网络参数的三点测量法及数值解[J];微波学报;1990年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 顾浩然;管弘;;频域与时域微波网络参数转换原理及应用[A];1989年全国微波会议论文集(上)[C];1989年
2 王惠生;;GSM-R网络参数ACCMIN的设置及对系统的影响[A];铁道科学技术新进展——铁道科学研究院五十五周年论文集[C];2005年
3 冯正和;郝建斌;;用网络-边界元法解旋转对称结构的电磁波电路[A];1987年全国微波会议论文集(上)[C];1987年
4 董树义;赵永久;路宏敏;;微波规准网络参数拟合模型与CAT[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年
5 邢悦;张卫东;杜大全;;二端口网络参数转换的程序实现方法及其误差传递分析[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年
6 杜安源;;GSM无线网络载干比预测方法探讨[A];2007年中国通信学会“移动增值业务与应用”学术年会论文集[C];2007年
7 梁昌洪;苏涛;;广义Foster定理和系统Q值[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年
8 冯梅;米玉华;姜联成;;CC-Link现场总线的通信初始化方法及应用[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
9 任其荣;冯正和;;用对称五端口和定向耦合器组成六端口网络[A];1985年全国微波会议论文集[C];1985年
10 赵劲松;高葆新;;网络矩阵与节点分析组合的电路分析软件[A];1993年全国微波会议论文集(下册)[C];1993年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 武君;网络优化因“段”制宜[N];通信产业报;2006年
4 北京中科红旗软件技术有限公司;红旗Linux桌面版5.0的配置和使用[N];中国计算机报;2006年
5 鞠莉;如何有效使用DHCP服务器[N];中国计算机报;2008年
6 杨斌 刘宇;山东移动优良服务受好评[N];人民邮电;2005年
7 苏畅;北京联通春节网络不阻塞[N];人民邮电;2007年
8 赵洪;三招保护局域网中IP地址[N];中国计算机报;2007年
9 王席传;移动信号好的背后[N];人民邮电;2007年
10 本版编辑周晓娟 周文;TD打出网优组合拳[N];通信产业报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 严文颖;氨基酸相互作用网络的构建、分析及应用[D];苏州大学;2013年
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4 代安定;基于M矩阵方法的切换复杂网络同步分析与控制[D];东华大学;2014年
5 王景尧;基于环境感知的无线泛在网络自适应优化理论及技术研究[D];北京邮电大学;2012年
6 李雪峰;P2P僵尸网络体系结构研究[D];清华大学;2011年
7 苏先创;复杂网络的结构刻画与蛋白质作用网络的建模研究[D];浙江大学;2011年
8 石丹;传输线理论在电磁干扰防护技术中的若干应用[D];北京邮电大学;2008年
9 刘露;异构/融合网络中端到端服务质量控制与管理的研究[D];北京邮电大学;2010年
10 郭东;P2P网络的动力学建模与算法研究[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆蕊;网络相位聚类模型及应用[D];西安电子科技大学;2013年
2 王军;网络损伤仿真系统的设计及实现[D];厦门大学;2013年
3 杨金虎;认知网络中信息传输共享体系结构的研究与实现[D];北京邮电大学;2013年
4 陈姝妍;线性低阻网络参数的辨识系统研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 许经彩;基于MPLS网络的QoS路由技术研究[D];山东师范大学;2010年
6 文明;网络隐蔽时间信道及其干扰技术研究[D];南京理工大学;2012年
7 张敏健;使用多个超载流的可用带宽测量技术[D];浙江大学;2006年
8 李佳蔚;基于网络的热工参数测控关键技术研究[D];济南大学;2010年
9 翁乾村;认知网络端到端态势评估与预测技术研究[D];南京邮电大学;2013年
10 安震鹏;基于3G网络的煤层气开采远程监控系统[D];大连理工大学;2013年
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