复杂网络演化的自组织现象

现实世界许多复杂系统描述为复杂网络拓扑后，节点连通度呈幂律衰退，网络中存在少量的高连通度节点和大量的低连通度节点，本文研究了复杂网络的网络拓扑熵与网络结构的关系，从系统的开放性、远离平衡态、非线性相互作用以及随机涨落的角度对网络进行了分析，认为复杂网络拓扑结构是系统自组织演化的结果．     

高校政务微博运作机制现状研究———以河北某高校共青团新浪微博为例

提出一种新型的种子节点社团挖掘算法，首先，利用主成分分析技术由单一性节点重 要性评价指标提取出综合性评价指标，挑选评价指标值最大的节点作为种子节点，对其进行广 度优先搜索，指标值大的节点不断地影响指标值小的节点，得到种子节点所在的社团结构。然 后，从已知社团结构外选取综合性评价指标值最大的节点重复上述过程，得到初始社团结构集 合。对于社团结构间存在重叠节点情况，根据重叠节点与两个社团间的连边数解决重叠节点的 归属问题，得到最终网络的社团结构。基准网络的实验结果表明，所提出的综合评价指标能更 好地表征节点的重要性，与谱方法社团挖掘实验结果相比，所提出的种子节点社团挖掘算法具 有较高性能。     

朋友关系网络的实证统计研究

为了探究节点的动力学行为如何对网络拓扑结构造成影响,构建了4个节点相同但拓扑结构不同的朋友网络。对比研究发现,普通朋友网络是一个小世界网络,但随着朋友关系亲密度的增加,网络拓扑结构由连通到不连通,平均度和集聚系数在减少而平均路径长度在增加。此外,前3个网络的度相关性呈现负相关。     

利用局部拓扑信息发现模糊社团结构

根据网络节点的局部拓扑信息,给出了节点与社团的相似度度量方法,提出了一种新的发现网络模糊社团结构的粒子群算法。该算法在迭代过程中依据节点对不同社团的相似度来不断调整粒子的位置向量,减少了搜索的盲目性,提高了搜索效率。对不同规模的计算机生成网络和真实网络进行测试,实验结果表明,该方法能有效、快速的给出网络的模糊社团结构。     

中国股票市场信息流关联网络——基于转移熵的实证研究

以中国A股市场为研究对象,对2005-2016年股票间信息流关联网络进行研究。利用转移熵对股票间非对称、非线性信息流进行测度;以此为关联性指标,基于阈值法和滚动时间窗方法构建随时间演化的股票间有向加权信息流关联网络。运用平均最短路径和聚集系数等复杂网络理论,以及蓄意攻击和随机故障等分析方法,对信息流关联网络的宏观拓扑特征、关键节点、小世界性等进行分析。研究发现:在市场总体行情剧烈波动和相对平稳时期,股票间皆可能存在强烈的信息交互。随时间演化的网络拓扑结构具有结构性差异,部分时期的信息流关联网络具有小世界效应,同时存在影响范围和影响力极大的关键节点股票,是潜在的风险窗口期。蓄意攻击和随机故障下的小世界性分析表明,关键风险节点股票在控制全局风险的同时可能会导致局部风险加剧。     

复杂网络中的社团结构算法综述

社团结构是复杂网络的一个极其重要的特性,网络社团结构挖掘在生物学、计算机科学和社会学等多个领域都具有很重要的意义。近年来,针对不同类型的大规模复杂网络,人们提出了很多寻找社团结构的算法。该文综述了该领域最新的比较有代表性的一些算法,重点分析了基于模块度指标的改进算法,能够体现社团层次性和重叠性的新算法,衡量社团划分算法好坏的基准图。最后展望了该领域的未来研究方向。     

基于复杂网络的通信工程专业课程体系分析

基于复杂网络理论对通信工程专业课程体系进行建模并分析。首先,利用Gephi软件对专业课程体系网络进行可视化展示,并分析课程体系网络的度、聚集系数、介数和平均路径长度,从而可以了解专业知识在课程系统中的学习顺序、课程与课程之间的知识联系紧密程度以及不同课程的重要性。并对课程体系网络的社团属性进行了研究,从社团角度视角分析了通信工程专业课程网络体系的特性,从而从整体上把握通信工程专业课程体系,为课程教学体系结构优化提供理论支持。     

基于模糊c均值聚类的社团结构探测新方法

通过对社团结构定义的研究,提出了一种基于模糊c均值聚类算法的网络社团探测新方法.利用网络节点间的最短路径长度、Person相关系数方法及平方法构造了节点间的相关度等价矩阵,从而将社团发现问题转换成节点的聚类问题.在此基础上,应用模糊c均值聚类算法以及网络划分形式对应的模块度来确定最优的社团结构,最后利用Zachary空手道俱乐部网络和Dolphin网络这两个经典模型验证了该算法的可行性.     

路由选择的一种新遗传算法

提出了应用于QoS路由选择的一种新遗传算法,该算法给出了基于跳数优先原则的初始种群生成办法,以及邻近交叉和前向变异两个关键算子。算法的主要优点表现为初始种群生成独立于网络拓扑的度量参数,交叉产生了多样性新个体,以及变异有效抑制算法退化等。对随机生成的不同规模的网络拓扑结构进行仿真,结果表明该算法是有效的。     

结合熵有效性函数的FCM算法识别社团结构

挖掘和发现复杂网络中的社团结构是复杂网络研究的基础性问题。针对复杂网络中的社团结构往往具有重叠性,提出了结合熵有效性函数的模糊聚类(Fuzzy c means, FCM)算法。首先基于信息熵提出了熵有效性函数,用于确定网络的“最佳”聚类数;其次给出了聚类数范围和两个过滤条件;最后将三者与FCM算法相结合,应用到Zachary’s karate club network、Dolphin social network和American college football network的社团结构检测。为了进一步体现熵有效性函数的优越性,将熵有效性函数和模块度函数,分别与k means算法相结合,对3个网络进行了实验。实验结果表明,熵有效性函数可以较准确的找到“最佳”聚类数,且结合熵有效性函数的FCM算法划分结果精确度都在90%以上。     

共演博弈下网络合作动力学研究进展

综述了网络上共演博弈最近的研究进展,首先基于囚徒困境和公共品博弈模型,系统比较了无标度网络上度异质性、度相关性和聚类特性对于两人和多人博弈作用机理的异同。然后,在静态网络上综述了近年从时间尺度、个体选择、教育活动、个体理性与期望、交互限制等方面提出的演化规则与合作行为共演的成果。进一步,从移边、生灭、基于格子和平面移动四方面,介绍了结构与合作行为协同演化的工作。最后探讨了今后值得研究的课题。     

竞争中的合作

重复博弈,是指在一个动态博弈中同样结构的博弈重复多次,其中的每次博弈被称为"阶段博弈".它分为完全信息重复博弈和非完全信息重复博弈.完全信息的重复博弈论与人们之间相互作用的基本形式的演化相关,其目的是为了证明在现实生活中为何会出现合作、利他主义、报复、威胁等现象.而非完全信息重复博弈的研究更接近实际,其重点在于在博弈过程中对信息的使用.     

群体决策中隐性社团组织的识别

现实的群体决策问题往往是复杂的大群体问题,而群体成员之间由于联系程度、性格、心理、价值观等因素的影响可形成不同的社团组织。社团组织的结构,特别是群体中隐性社团组织的划分及其结构无疑对决策结果有重大影响。基于决策成员之间人际关系网络构成的大规模复杂网络,运用节点相似度的凝聚算法思想,研究出节点赋权网络的社团划分新算法。该算法综合考虑节点属性以及节点在网络中的结构特性,分别反映群体决策中决策个体的知识水平及交际网络,用于识别群体中的隐性组织结构,为模拟群体观点演化过程和结果奠定了基础。     

“一带一路”纺织品贸易网络的演化特征及驱动机制

国际分工调整引起“一带一路”纺织品贸易结构的深刻变化。采用动态指数随机图模型（TERGM）等社会网络分析方法探讨沿线国家纺织品贸易网络演化特征及其驱动机制，研究发现：样本区间内“一带一路”区域纺织品出口贸易整体呈现上涨趋势，贸易网络的平均路径长度较短，聚集系数较高，存在“富国俱乐部”现象；中国是“一带一路”区域纺织品贸易网络的核心枢纽；除中国之外，点出度和出强度排名前列的国家主要来自东南亚和南亚地区，点入度排名前列的国家主要来自东欧和西亚地区，入强度排名前列的国家主要来自东欧、东南亚地区和西亚地区。TERGM模型估计结果显示，纺织品贸易网络存在互惠效应、等级效应和时间依赖效应，较低的人均收入水平抑制区域纺织品贸易关系，较大的人口密度有利于增进区域纺织品贸易关系，接壤网络、语言网络、宗教网络对区域纺织品贸易流具有正向促进作用，文化距离和制度距离网络则有负向抑制作用。     

"一带一路"交通运输产品贸易网络研究

分析了"一带一路"涉及的65个国家间2005—2014年的交通运输类产品进出口贸易网络,应用复杂网络理论构建"一带一路"贸易有向无权网络和有向加权网络模型,研究"一带一路"交通运输产品贸易网络的复杂网络特征及发展动态,并对贸易网络中的社团结构进行了分析.研究结果表明该网络具有明显的"小世界"特性,发达国家和大的发展中国家在网络中居于核心地位,网络呈现出按照地理相邻的社团聚集.     

科研领域关联网络的社团结构分析

利用复杂网络对我国自然科学基金研究领域关联网络的社团结构进行研究.科研项目管理部门为申请者提供了代表各个研究领域的申报代码体系,每个立项建议书中填报了一个或两个研究领域代码.通过这些立项建议书构建了研究领域关联加权网络(WNRA),提出了一种应用于加权网络的社团结构发现算法,并使用公共实验数据验证了算法的有效性.提出的算法对多个年度的领域关联网络的社团结构进行了分析,参照管理部门给出的申报代码体系,发现各年度的社团结构的变化状况.该算法有助于了解我国各个学科领域的发展状况,并对管理部门调整申报代码提供支持.     

群体性突发事件应急处置中政府机会主义行为的社会仿真分析

运用演化博弈理论建模与多主体社会仿真实验,分析研究了群体性突发事件中地方政府机会主义行为对事态演变的影响。首先,构建了地方政府部门与社会弱势群体间的演化博弈模型,模型结果表明了地方政府部门机会主义行为将导致群体性突发事件不断扩大的趋势;其次,基于昆明螺蛳湾商户聚集事件事态的演变过程,运用多主体社会仿真方法检验演化博弈理论模型的分析结果,仿真结果较好地验证了理论分析和案例结论。将社会仿真实验方法应用于演化博弈理论分析的研究结论表明,地方政府机会主义行为直接导致了事态扩大趋势,同时也延误了事件处理的最佳时机。     

科研领域关联网络的社团结构分析

利用复杂网络对我国自然科学基础研究领域关联网络的社团结构进行研究.科研项目管理部门为申请者提供了代表各个研究领域的申报代码体系,每个立项建议书中填报了一个或两个研究领域代码.通过这些立项建议书构建了研究领域关联加权网络(WNRA),提出了一种应用于加权网络的社团结构发现算法,并使用公共实验数据验证了算法的有效性.应用本文提出的算法.对多个年度的领域关联网络的社团结构进行了分析,参照管理部门给出的申报代码体系,发现各年度的社团结构的变化状况.有助于了解我国各个学科领域的发展状况,并对管理部门调整申报代码提供支持.     

网络结构异质性对疾病传播影响的初步研究

为研究网络结构异质性对疾病传播的影响,基于N-intertwined模型构建出连续时间的异质SIS模型,分析模型解存在唯一性条件和传播阈值,并得到模型零解全局稳定性。由传播阈值与邻接矩阵谱半径的关系,分析出网络结构影响疾病传播的主要因素。由ER随机网络和BA无标度网络的数值模拟,验证了疾病更容易在无标度网络中传播。通过数值模拟得出:当初始阶段个体染病概率相同或某一社团存在局部传染源时,无标度网络社团之间的耦合强度不会影响最终染病人数,但会促进或抑制疾病传播;而相对于无社团结构的无标度网络,社团结构的存在会缩短染病人数达到平衡的时间。     

一种基于软件定义的弹性网络资源分配方案

介绍了一种在SDN架构下的新型网络资源分配机制。传统的网络结构在资源分配的过程中存在诸多缺点,导致网络性能不够稳定,拥塞控制比较被动,严重影响用户体验。提出一种综合考虑影响资源分配一切因素、系数优先的弹性网络资源分配算法,通过划定优先级来决定资源分配的方式。本算法基于SDN架构,可以显著改善传统网络资源分配的不足。介绍了SDN体系的背景和发展以及针对无线网络的SDN扩展,提出系数优先的弹性网络资源分配算法,从各个细节描述和分析本算法的思路和实现过程。通过仿真实验对本算法的性能进行评测,说明本算法的优越性。