基于零模型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳播動力學(xué)研究.pdf

1、病毒傳播一直是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究中的重要方向，該研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。一個好的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)零模型能夠為原始網(wǎng)絡(luò)提供一個準(zhǔn)確的參照。本文分析各階零模型統(tǒng)計特性，并將其用于研究網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性對病毒傳播的影響，并對現(xiàn)有零模型算法進(jìn)行了優(yōu)化。本文貢獻(xiàn)總結(jié)如下：
　　1.使用四個真實(shí)網(wǎng)絡(luò)：互聯(lián)網(wǎng)自治域、航空網(wǎng)、加密通信網(wǎng)絡(luò)和蛋白質(zhì)交互網(wǎng)絡(luò)，通過大量的數(shù)值仿真計算，分析比較了這四個真實(shí)網(wǎng)絡(luò)和其各階零模型在度分布特性、余度分布特性、聚類特性、介數(shù)、最

2、短路徑長度和特征向量中心性等網(wǎng)絡(luò)屬性。觀察各階零模型和真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)偏差，從而更好地理解零模型的屬性。
　　2．使用真實(shí)網(wǎng)絡(luò)生成的零模型來研究網(wǎng)絡(luò)的聚類特性對病毒傳播的影響，研究中生成2階、2.25階零模型和2.5階零模型。應(yīng)用經(jīng)典病毒傳播模型SIR模型研究網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)、聚類譜及網(wǎng)絡(luò)模塊度對病毒傳播影響。仿真結(jié)果表明，更均勻的聚類分布、更大的模塊度和更大的聚類系數(shù)對病毒傳播有抑制作用。
　　3.針對如何快速有效的生成2.2

3、5階和2.5階零模型的問題，基于隨機(jī)置亂生成零模型的方法，提出了兩種生成2.25階、2.5階零模型的優(yōu)化算法：dK-SA算法和dK-SAPSO算法。dK-SA算法改進(jìn)了Hamiltonian函數(shù)，并結(jié)合了模擬退火算法和Metropolis準(zhǔn)則，dK-SAPSO算法則結(jié)合模擬退火算法和粒子群算法，以提高收斂速度。兩種算法均以2階零模型為起始網(wǎng)絡(luò)，通過優(yōu)化迭代，生成2.25階和2.5階零模型。通過仿真分析并驗證了提出的算法生成零模型的有效性