網(wǎng)絡(luò)介觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與輸運(yùn)效率的研究.pdf

1、輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今社會(huì)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)之一，它與我們的生活息息相關(guān)，如城市的水利電力供應(yīng)、生物網(wǎng)絡(luò)中的基因調(diào)控、熱材料中的能量輸運(yùn)等。隨著各領(lǐng)域的學(xué)者對輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的深入研究，發(fā)現(xiàn)輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯得尤為重要，找到高效的輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其算法更是學(xué)者們所關(guān)心的問題。
　　 本文通過模擬無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的輸運(yùn)過程，對網(wǎng)絡(luò)的介觀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與輸運(yùn)效率進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn):在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)的輸運(yùn)效率隨網(wǎng)絡(luò)中的閉環(huán)系數(shù)（本文運(yùn)用閉環(huán)系數(shù)來衡量閉環(huán)結(jié)構(gòu)）

2、的增加而增大;在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)系數(shù)保持恒定時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的輸運(yùn)效率保持不變。結(jié)果表明:在輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中我們可以通過適當(dāng)增加網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)來提高網(wǎng)絡(luò)的輸運(yùn)效率。此結(jié)果為構(gòu)建新型高性能的輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)供了一種可行的方法。
　　 為了進(jìn)一步研究網(wǎng)絡(luò)輸運(yùn)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)系，在本文中我們還對美國航空網(wǎng)與中國航空網(wǎng)的度分布、最短路徑、簇度相關(guān)性、網(wǎng)絡(luò)同類性、閉環(huán)系數(shù)等統(tǒng)計(jì)性質(zhì)進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)兩個(gè)航空網(wǎng)絡(luò)有很多的相似性質(zhì):度分布均具有雙段冪律分布的特性

3、，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有分層結(jié)構(gòu)，度關(guān)聯(lián)系數(shù)均為負(fù)值:美國航空網(wǎng)的度關(guān)聯(lián)系數(shù)為r=-0.208，中國航空網(wǎng)的度關(guān)聯(lián)系數(shù)為r=-0.47635，這表明航空網(wǎng)絡(luò)為非同類匹配的網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步比較兩個(gè)航空網(wǎng)絡(luò)的輸運(yùn)效率與其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的度關(guān)聯(lián)系數(shù)為負(fù)值且閉環(huán)系數(shù)較大時(shí)，航空網(wǎng)絡(luò)的輸運(yùn)效率較高。通過航空網(wǎng)絡(luò)的實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)閉環(huán)結(jié)構(gòu)對于網(wǎng)絡(luò)的輸運(yùn)過程起著重要的影響。
　　 為了深入研究網(wǎng)絡(luò)中的閉環(huán)結(jié)構(gòu)與其它拓?fù)鋮⒘康年P(guān)系，本文通過模擬生

4、成無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，再通過隨機(jī)布線算法改變二者的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而研究網(wǎng)絡(luò)中的閉環(huán)結(jié)構(gòu)與最短路徑關(guān)系。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)增加時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的最短路徑反而減小;在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)趨于定值，網(wǎng)絡(luò)的最短路徑保持不變。在實(shí)際生活中網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更趨近于無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)，例如電子郵件網(wǎng)絡(luò)、Internet網(wǎng)絡(luò)等。因此我們通過任意抽取Internet AS層7組實(shí)證數(shù)據(jù)，研究其拓?fù)鋮⒘康男再|(zhì)，結(jié)果表明Internet AS層