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阻塞性睡眠呼吸暂停患者fMRI网络的小世界特性

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中国CT和MRI杂志 2022年第3期20卷 21-23,35页

作者：管文婷刘斌张楚张晶晶南京医科大学附属淮安第一医院影像中心江苏淮安223300 东南大学附属中大医院放射科江苏南京210009 苏州市第九人民医院医学影像科江苏苏州215200

目的分析研究阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者脑功能网络的整体属性和局部属性。方法回顾分析本院收治的40例OSA患者为OSA组,以40例体检健康者为对照组,收集功能磁共振成像(fMRI)采集的颅脑信息资料,使用睡眠监测(PSG)和主观量表法对比两... 详细信息

目的分析研究阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者脑功能网络的整体属性和局部属性。方法回顾分析本院收治的40例OSA患者为OSA组,以40例体检健康者为对照组,收集功能磁共振成像(fMRI)采集的颅脑信息资料,使用睡眠监测(PSG)和主观量表法对比两组患者的OSA情况,并比较分析两组患者脑功能网络整体属性和局部属性的差异。结果OSA组患者的呼吸紊乱指数(AHI)和氧减指数(ODI)均显著高于对照组(P小世界特性(σ>1),OSA组aσ显著低于对照组(P小世界特性造成了一定影响,认知功能相关脑区的局部属性显著降低,并且其属性与OSA患者的AHI和ODI有一定的相关性。

关键词：阻塞性睡眠呼吸暂停功能磁共振成像功能网络小世界特性

具有小世界特性的复杂液压系统故障源搜索方法

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西安交通大学学报 2010年第7期44卷 79-84页

作者：华成张庆徐光华阎对丰谢俊西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

针对复杂液压系统故障多样、成因复杂、隐蔽性强,故障源辨识困难,提出了一种基于小世界特性的先网络社团结构划分、后社团内的复杂液压系统故障源搜索的层次分析方法.构建了复杂液压系统的网络拓扑结构,以同时具有大的介数和度数的节点... 详细信息

针对复杂液压系统故障多样、成因复杂、隐蔽性强,故障源辨识困难,提出了一种基于小世界特性的先网络社团结构划分、后社团内的复杂液压系统故障源搜索的层次分析方法.构建了复杂液压系统的网络拓扑结构,以同时具有大的介数和度数的节点作为网络中故障传播社团的中心,来改进Wu-Huberman算法,从而实现了社团结构的划分.根据各社团连接边对应管路的液压参数变化,确定包含故障源的社团,进一步计算该社团故障传播的可达矩阵,定位了故障源节点.经过对轧钢加热炉液压系统起升故障的分析和故障源查找,证实了该方法可以根据系统网络的结构特征和间接故障表现,实现复杂液压系统故障源的识别.

关键词：小世界特性复杂液压系统故障源搜索

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基于无标度和小世界特性的网络重要节点识别

基于无标度和小世界特性的网络重要节点识别

作者：高伟西安电子科技大学

学位级别：硕士

现实世界中很多复杂系统都可以用复杂网络进行建模,比如社交系统、互联网等。在真实的复杂系统中,往往存在一些特殊元素,能够更大程度地影响系统的运行。用复杂网络对系统进行建模后,这些特殊元素就是网络的重要节点。相比网络中其他节... 详细信息

现实世界中很多复杂系统都可以用复杂网络进行建模,比如社交系统、互联网等。在真实的复杂系统中,往往存在一些特殊元素,能够更大程度地影响系统的运行。用复杂网络对系统进行建模后,这些特殊元素就是网络的重要节点。相比网络中其他节点而言,重要节点能更大程度地影响网络的结构与功能。因此,识别网络的重要节点有重要的理论价值与实际意义,比如可以帮助人们控制流行病的爆发、商品推广等。然而,直至目前为止,依然没有一个对重要节点准确的统一的形式化定义,所以现有研究可以从不同角度来识别重要节点,比如节点的位置、权威性、传播能力等。另外,针对有向网络的研究依然很少,大多数现有算法只是对适用于无向网络的算法进行一个简单的有向化扩展或者将有向网络无向化后直接利用适用于无向网络的算法进行识别重要节点,但是其并不一定适用于有向网络。目前,对于复杂网络的宏观拓扑结构已经有了很成熟的研究和可靠的结论,比如无标度特性、小世界特性等,这些结论可以为识别重要节点提供指导性思想。在随机游走的算法框架下,本文首先基于无标度特性和小世界特性提出了三个算法:ScalefreeRank算法、SmallworldRank算法和TopologyRank算法;其次通过实验验证来给出三个算法中的最优推荐。对本文提出的算法在真实网络上进行SIR模拟实验,将传播范围和传播速度作为指标来验证算法的准确性。除此之外,还验证了算法的鲁棒性。通过和现有的五个经典算法进行比较来说明算法的性能优劣。实验结果表明,ScalefreeRank算法无论是准确性还是鲁棒性均优于PageRank算法和LeaderRank算法,但是准确性低于度中心性、K核分解和HITS算法;SmallworldRank算法和TopologyRank算法在准确性方面均优于其它五个算法,但在个别网络中对网络中的删边噪声比较敏感,鲁棒性稍差。最后,通过对这三个算法进行横向对比实验表明,SmallworldRank算法和TopologyRank算法的准确性相差无几,但是远优于ScalefreeRank算法;另外TopologyRank算法的鲁棒性更优,所以本文更推荐使用TopologyRank算法来识别网络中的重要节点。结合目前重要节点的刻画角度以及重要节点的定义,TopologyRank算法具有较好的可解释性。无标度特性体现了节点的权威性;小世界特性可以反映节点的传播能力。TopologyRank算法同时考虑了二者,实验结果显示该算法具有良好的性能,对于很多现实活动具有很好的指导意义。

关键词：重要节点复杂网络有向网络无标度特性小世界特性

轻度认知功能障碍患者大脑fMRI网络小世界特性

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中国医学影像技术 2014年第5期30卷 790-793页

作者：王湘彬赵小虎江虹席芊王培军同济大学附属同济医院医学影像科上海200065

目的应用静息态fMRI观察轻度认知功能障碍（MCI）患者大脑功能网络是否具有小世界特性。方法采集13例MCI患者（MCI组）和17名正常老年人（NC组）的大脑静息态BOLD-fMRI数据。采用SPM5软件对图像进行预处理，将大脑分割为90个区域，计算9... 详细信息

目的应用静息态fMRI观察轻度认知功能障碍（MCI）患者大脑功能网络是否具有小世界特性。方法采集13例MCI患者（MCI组）和17名正常老年人（NC组）的大脑静息态BOLD-fMRI数据。采用SPM5软件对图像进行预处理，将大脑分割为90个区域，计算90个区域间的相关系数。以矩阵稀疏度（Sparsity）为阈值，将相关矩阵转换为网络。计算网络的聚类系数（C）和平均路径长度（L），若满足γ=C／Crand〉1且λ=L／Lrandd≈1（rand代表相应随机网络），为则认为大脑功能网络具有小世界特性。采用双样本t检验比较MCI组与NC组大脑功能网络小世界参数的差异。结果在0．10～0．40阈值范围内，MCI组和NC组均符合γ〉1且λ≈1。MCI组γ和δ均大于NC组，且在0．10≤sparsity≤0．18时差异有统计学意义（P〈0．05）；MCI组λ在各阈值处均小于NC组，在Sparsity=0．18、0．28和0．32处差异有统计学意义（P〈0．05）。结论MCI患者大脑fMRI网络具有小世界特性，且与正常老年人相比有所增强。

关键词：轻度认知功能障碍小世界特性大脑功能网络磁共振成像

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小世界特性在无线传感器网络中的应用

小世界特性在无线传感器网络中的应用

作者：叶秀彩福建师范大学

学位级别：硕士

无线传感器网络是由大量的传感器节点构成,以Ad hoc方式组成的无线网络,其目的是协作地感知、收集和处理传感器网络所覆盖地理区域中感知对象的信息,并将处理结果传递给观察者。无线传感器网络所面临的主要挑战是资源有限,存储、计算、... 详细信息

无线传感器网络是由大量的传感器节点构成,以Ad hoc方式组成的无线网络,其目的是协作地感知、收集和处理传感器网络所覆盖地理区域中感知对象的信息,并将处理结果传递给观察者。无线传感器网络所面临的主要挑战是资源有限,存储、计算、通信能力以及带宽传输能力等等的限制。因此,如何利用有限的能量资源,延长网络的生命周期,满足能量有效性是无线传感器网络迫切需要解决的问题。本文首先系统地介绍了无线传感器网络的概念、特点、应用及其在拓扑控制方面的一些研究现状。其次,介绍了小世界网络及其在无线网络中的相关应用。为了简化网络拓扑,优化节点的路由选择,减少和均衡网络能量的消耗,延长网络生存时间,我们在基于节点集聚系数和边的集聚系数对网络进行簇优化和分簇。接着,在分簇的基础上对无线传感器网络的性能进一步优化,通过添加一些长程联接减少节点传输数据的跳数,从而进一步减少和均衡网络能量的消耗,延长网络的生命周期。最后,针对无线传感器网络在电力耗尽、硬件故障或者遭遇入侵等形成的节点失败而对网络造成严重影响,为了对网络抗毁能力进行评估,提出一种新的抗毁评估模型,并通过仿真实验对基于小世界的无线传感器网络进行抗毁性评估。

关键词：无线传感器网络小世界特性能量有效性分簇拓扑优化抗毁性

2型糖尿病脑病患者大脑功能磁共振网络小世界特性

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中国医学物理学杂志 2016年第5期33卷 501-504页

作者：王晓艳王鹏程侯立霞刘珊珊宋莉徐龙春赵雷泰山医学院放射学院山东泰安271016 泰山医学院附属医院放射科山东泰安271016

目的：以伴有脑病的2型糖尿病患者为研究对象,检验其大脑功能网络是否具有小世界特性,并比较与正常人的差异是否有统计学意义。方法：采集17例糖尿病脑病患者与15例健康志愿者被试的功能磁共振数据,采用gretna软件包和spm8在matlab2010... 详细信息

目的：以伴有脑病的2型糖尿病患者为研究对象,检验其大脑功能网络是否具有小世界特性,并比较与正常人的差异是否有统计学意义。方法：采集17例糖尿病脑病患者与15例健康志愿者被试的功能磁共振数据,采用gretna软件包和spm8在matlab2010b平台上对数据进行预处理。利用解剖学自动标记模板将全脑划分为90个脑区,每个脑区代表1个节点,计算两两节点之间的Pearson相关系数,通过Fisher-z变换将90×90的矩阵变成Z矩阵。以矩阵稀疏度为阈值,将Z值转换为二值矩阵,矩阵稀疏度阈值取0.05~0.40,以0.01为步长,计算共16个阈值点上的小世界参数。结果：在0.05~0.40的网络稀疏度阈值范围内,糖尿病脑病组与正常对照组的γ、λ、σ、最短路径长度均随阈值增大而减少,两组同时满足小世界网络特性。糖尿病脑病组与正常对照组相比,γ、σ值变大,λ变小,并且糖尿病脑病组最短路径长度变大,聚类系数变小,两组在整个阈值范围内的差异有统计学意义。结论：与正常对照组相比,糖尿病脑病患者脑网络虽然具有小世界特性,但与正常对照组相比发生了变化。

关键词：糖尿病脑病功能磁共振大脑功能网络小世界特性

协同创新网络的小世界特性及优化措施——以上海生物制药产业为例

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管理观察 2017年第12期 50-55页

作者：程跃田驰广西大学公共管理学院广西南宁530004 辽宁理工职业学院辽宁锦州121001

新兴技术产业中开展协同创新已成为一个必然趋势,在此过程中所形成的协同创新网络具有典型的小世界特性。在对该特性进行分析基础上,分别从较短的特征路径长度、较大的集群系数、较多的枢纽三个方面对上海市生物制药产业协同创新网络的... 详细信息

新兴技术产业中开展协同创新已成为一个必然趋势,在此过程中所形成的协同创新网络具有典型的小世界特性。在对该特性进行分析基础上,分别从较短的特征路径长度、较大的集群系数、较多的枢纽三个方面对上海市生物制药产业协同创新网络的小世界效应进行实证检验。研究表明该网络是一个典型的小世界网络,这样的复杂网络结构有利于创新主体间各类创新资源的传递和联动发展,从而提高整体的协同创新绩效。根据该特性,未来协同创新网络可以重点从加强自组织与他组织的相互作用、从整体上构造良好创新环境、注重培育重要的枢纽节点三个方面来加以改进和提升。

关键词：协同创新网络小世界特性生物制药产业优化措施

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符合小世界特性的网格资源动态组织机制研究

符合小世界特性的网格资源动态组织机制研究

作者：张子婧北京交通大学

学位级别：硕士

网格的主要目的是建立基于网络（如互联网）的跨自治域资源共享和协同问题求解的分布式虚拟环境。网格资源发现是网格系统的重要部分,而资源组织是进行有效地资源发现的前提。针对网格系统中现有资源组织无法很好的适应资源的动态性问题... 详细信息

网格的主要目的是建立基于网络（如互联网）的跨自治域资源共享和协同问题求解的分布式虚拟环境。网格资源发现是网格系统的重要部分,而资源组织是进行有效地资源发现的前提。针对网格系统中现有资源组织无法很好的适应资源的动态性问题,本文研究网格资源的动态组织机制及相应的资源发现算法。本文按照资源类型进行资源组织。在对现有资源组织及发现机制进行研究的基础上,给出了基于多属性及其权重的资源描述方式及资源属性相似度计算方法。根据资源类型及属性相似度对资源进行分类组织,用虚拟组织（V0）作为资源管理的基本单位,VO内资源节点分为VOServer和Normal Node两种类型。以小世界理论为指导,资源注册时向其所属资源类型VOServer进行集中注册,并通过计算属性相似度寻找邻居节点来决定连接关系。为了适应网格资源的异构性并处理资源发现请求,设计了两层覆盖网络,第一层是由VOServer构成的P2P层,第二层由内部组织符合小世界特性的各种不同类型的VO组成。基于上述资源组织机制,本文设计了适应资源动态性要求并符合小世界特性的资源组织算法,可进行资源的注册、离开及信息更新,VOServer节点的动态更换。本文设计了基于有向广度优先搜索的资源发现算法。本文对资源组织及发现算法进行了模拟试验,并与其它资源发现算法进行了试验对比分析。试验结果表明,资源组织方式符合小世界特性,资源发现算法提高了资源发现效率。

关键词：网格小世界特性属性相似度资源组织资源发现

基于幂率和小世界特性的P2P覆盖网络设计与分析

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基于幂率和小世界特性的P2P覆盖网络设计与分析

作者：亓婧曲阜师范大学

学位级别：硕士

对等(Peer-to-Peer,以下简称P2P)网络技术是目前计算机网络研究领域的一个热点,目的是充分利用互联网中所蕴含的潜在资源。P2P覆盖网络是一种采用对等策略计算模式的网络,网络中每一个节点可以同时充当客户机/服务器模式下的客户端和服... 详细信息

对等(Peer-to-Peer,以下简称P2P)网络技术是目前计算机网络研究领域的一个热点,目的是充分利用互联网中所蕴含的潜在资源。P2P覆盖网络是一种采用对等策略计算模式的网络,网络中每一个节点可以同时充当客户机/服务器模式下的客户端和服务器。P2P覆盖网络以其低成本、高可扩展性、容错性、自治性和自组织性成为信息资源共享的理想平台。P2P覆盖网络拓扑结构研究也一直是P2P网络技术研究的重要组成部分,直接影响P2P技术的应用和发展。本文选择P2P覆盖网络、网络的幂率特性和小世界特性作为研究的对象。幂率特性是指网络中节点的度数为K的概率与K之间的关系可以用一个幂函数近似地表示:P(k)～k,其中,1＜γ＜∞。第二章设计了一个基于幂率特性的非结构化P2P网络REPL,分析了REPL在面对各种恶意攻击时的快速恢复能力。另外,我们还对非结构化P2P覆盖网络中自私节点的“搭便车(free-riding)”行为进行了研究。我们利用效用函数来评价节点对网络的贡献,使节点从网络中随机地找到其它节点,并与之建立或断开连接,从而进行重新布线。在仿真中,我们证明了这种重新布线方式使得REPL中节点的协作性增加。在具有幂率特性的非结构化P2P覆盖网络中,偏向连接(Preferential Attachment,PA)机制被广泛地用于构造网络的拓扑结构。然而,这种拓扑结构具有一些度数比较大的“hub”节点。网络虽然可以容忍随机攻击,对于基于“hub”节点的攻击策略却具有较低的容忍性。另外,基于中介中心性(betweenness centrality)的攻击策略更易破坏网络的连通性。第三章修改偏向连接机制,设计了HLD模型和HHD模型。在仿真中,我们分析了这些模型在各种攻击策略下具有连通鲁棒性和负载容忍性。由于节点间的非协作性,具有幂率特性的非结构化P2P覆盖网络中的节点并不想存储与其它节点有关的过多的拓扑信息。为达到节点间的公平和实用性,我们对单个节点的邻居数量作了限制。另外,由于在非结构化P2P覆盖网络中利用全局信息产生拓扑结构并不实用,第四章利用局部拓扑信息构造了基于幂率特性的限制节点度数的非结构化P2P覆盖网络LPA,分析得到限制节点度数提高了网络查找效率。小世界特性是指网络具有较小的平均路径长度和较大的集群系数。第五章设计了一种基于小世界特性的内容集群P2P覆盖网络CCSW。在CCSW中,具有相似内容的节点组织成节点集群。在节点集群之上,我们通过建立各种类型的连接形成小世界P2P覆盖网络。在仿真实验中,我们验证了在常数量的连接和较小的平均路径长度下,CCSW具有较低的维护费用和较高的查找性能。

关键词： Peer-to-Peer覆盖网络幂率特性小世界特性