大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與同步及同步控制的關(guān)系研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)和Internet的快速發(fā)展使得研究大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)成為可能，社交網(wǎng)絡(luò)、金融網(wǎng)絡(luò)、腦網(wǎng)絡(luò)等的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的研究。研究發(fā)現(xiàn)各種不同背景的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征相似，并且這些網(wǎng)絡(luò)上擁有一些相似的動(dòng)力學(xué)行為，其中網(wǎng)絡(luò)同步是動(dòng)力學(xué)研究的熱點(diǎn)。為了更有效地利用同步現(xiàn)象，需要加強(qiáng)或者抑制網(wǎng)絡(luò)中的同步行為，即對(duì)同步行為進(jìn)行控制。而同步和同步控制都與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)密不可分，因此大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與同步及同步控制的關(guān)系研究具有重要意義?；诖?，本文研究?jī)?nèi)容主要如

2、下：
　　1、分析了群落結(jié)構(gòu)可調(diào)的網(wǎng)絡(luò)中信息傳遞能力。通過(guò)構(gòu)造了群落結(jié)構(gòu)可調(diào)的無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，研究了群落結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息承載能力的影響。結(jié)果表明:隨著群落結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)整體的信息傳遞能力會(huì)下降。當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)的信息承載能力相同時(shí)，為了提高網(wǎng)絡(luò)信息承載能力，信息傳遞過(guò)程中應(yīng)該優(yōu)先傳遞給度小的鄰域節(jié)點(diǎn)。
　　2、分析了度度相關(guān)性對(duì)同步過(guò)程的影響。通過(guò)分離變量法保證網(wǎng)絡(luò)度分布不變，僅改變網(wǎng)絡(luò)度度相關(guān)性，研究了BA無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)（冪率度分布）和

3、ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)（泊松度分布）中度度相關(guān)性對(duì)同步過(guò)程的影響。結(jié)果表明:在同配無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)（度度相關(guān)性為正）中，同步過(guò)程通過(guò)小的同步簇融合實(shí)現(xiàn);在異配無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)（度度相關(guān)性為負(fù)）中，同步過(guò)程通過(guò)一個(gè)大的同步簇增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)。在ER網(wǎng)絡(luò)中，度度相關(guān)性對(duì)同步過(guò)程基本沒(méi)有影響。
　　3、同步過(guò)程反向應(yīng)用于群落結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。提出一個(gè)新的同步模型，該模型能夠抑制全局同步行為，僅保留局域同步行為，并且局域同步能夠自動(dòng)鎖定。結(jié)果表明:群落內(nèi)的節(jié)點(diǎn)在新的同步模型

4、中能夠達(dá)到鎖定的一致相位狀態(tài)，而不同群落內(nèi)的節(jié)點(diǎn)相位差異較大，群落能夠自動(dòng)涌現(xiàn)。與傳統(tǒng)的基于模塊度的方法相比，本方法劃分的群落具有更加合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，并且群落節(jié)點(diǎn)也更加緊湊合理。
　　4、通過(guò)牽引部分節(jié)點(diǎn)方式控制同步過(guò)程，并對(duì)同步控制的最優(yōu)控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究。采用線性矩陣不等式方法計(jì)算不同節(jié)點(diǎn)在控制過(guò)程中的重要性，大幅度提高了網(wǎng)絡(luò)同步控制能力。結(jié)果表明:在網(wǎng)絡(luò)效率受限的情況下，一部分度小的點(diǎn)應(yīng)該作為控制節(jié)點(diǎn)，而一些度大的點(diǎn)反而不應(yīng)作