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、計算機和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)展進一步推動了網(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力學(xué)行為，其中網(wǎng)絡(luò)同步是動力學(xué)研究的熱點。為了更有效地利用同步現(xiàn)象，需要加強或者抑制網(wǎng)絡(luò)中的同步行為，即對同步行為進行控制。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?；诖耍疚难芯績?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。通過構(gòu)造了群落結(jié)構(gòu)可調(diào)的無標度網(wǎng)絡(luò)，研究了群落結(jié)構(gòu)對網(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，網(wǎng)絡(luò)整體的信息傳遞能力會下降。當(dāng)所有節(jié)點的信息承載能力相同時，為了提高網(wǎng)絡(luò)信息承載能力，信息傳遞過程中應(yīng)該優(yōu)先傳遞給度小的鄰域節(jié)點。
　　2、分析了度度相關(guān)性對同步過程的影響。通過分離變量法保證網(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無標度網(wǎng)絡(luò)（冪率度分布）和

3、ER隨機網(wǎng)絡(luò)（泊松度分布）中度度相關(guān)性對同步過程的影響。結(jié)果表明:在同配無標度網(wǎng)絡(luò)（度度相關(guān)性為正）中，同步過程通過小的同步簇融合實現(xiàn);在異配無標度網(wǎng)絡(luò)（度度相關(guān)性為負）中，同步過程通過一個大的同步簇增長實現(xiàn)。在ER網(wǎng)絡(luò)中，度度相關(guān)性對同步過程基本沒有影響。
　　3、同步過程反向應(yīng)用于群落結(jié)構(gòu)的檢測。提出一個新的同步模型，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鎖定。結(jié)果表明:群落內(nèi)的節(jié)點在新的同步模型

4、中能夠達到鎖定的一致相位狀態(tài)，而不同群落內(nèi)的節(jié)點相位差異較大，群落能夠自動涌現(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)點也更加緊湊合理。
　　4、通過牽引部分節(jié)點方式控制同步過程，并對同步控制的最優(yōu)控制節(jié)點進行研究。采用線性矩陣不等式方法計算不同節(jié)點在控制過程中的重要性，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，一部分度小的點應(yīng)該作為控制節(jié)點，而一些度大的點反而不應(yīng)作