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区块链闪电网络实证分析:拓扑、发展和收费策略

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软件学报 2022年第10期33卷 3858-3873页

作者：陈艳姣朱笑天于永瑞程子英武汉大学计算机学院湖北武汉430072 武汉大学数学与统计学院湖北武汉430072

比特币闪电网络作为最广泛使用的支付通道网络之一,自其2016年提出就引起了广泛关注.支付通道网络是一种用以解决区块链可扩展性问题的Layer-2技术.在支付通道网络中,参与者只需在区块链上提交开通和关闭支付通道的Layer-1事务,就可以... 详细信息

比特币闪电网络作为最广泛使用的支付通道网络之一,自其2016年提出就引起了广泛关注.支付通道网络是一种用以解决区块链可扩展性问题的Layer-2技术.在支付通道网络中,参与者只需在区块链上提交开通和关闭支付通道的Layer-1事务,就可以在链下完成多笔支付交易.这一工作机制既避免了等待每笔交易被验证的时间耗费,同时也节省了交易费用.然而,由于闪电网络投入使用的时间较短,以往的相关研究都是基于有限的、闪电网络仍处于快速发展时期的数据,缺乏必要的时效性.为了填补这一空白,全面了解闪电网络的拓扑结构及其发展趋势,基于更新至2020年7月、具有高时效性的数据,采用图分析的方法描述闪电网络静态和动态的特征.同时对网络中节点进行聚类分析,并从聚类结果中得到了一些结论.此外,通过比较链上和链下的交易费用,对闪电网络的收费机制作了更进一步的研究.

关键词：区块链比特币闪电网络支付通道网络网络拓扑结构

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面向流量预测的时间相关图卷积网络构建方法

西安电子科技大学学报 2023年第5期50卷 11-20页

作者：张可涵李红艳刘文慧王鹏西安电子科技大学综合业务网络理论及关键技术国家重点实验室陕西西安710071 淘宝(中国)软件有限公司浙江杭州311100

现有数据中心虚拟网络中流量预测方法难以表征链路之间相关性,导致数据中心网络流量预测精度难以提升。基于此,提出了一种时间相关图卷积神经网络(TC-GCN),使能数据中心网络链路流量的时间和空间相关性表征,提升了流量预测精度。首先,... 详细信息

现有数据中心虚拟网络中流量预测方法难以表征链路之间相关性,导致数据中心网络流量预测精度难以提升。基于此,提出了一种时间相关图卷积神经网络(TC-GCN),使能数据中心网络链路流量的时间和空间相关性表征,提升了流量预测精度。首先,构建具有时间属性的图卷积神经网络邻接矩阵,解决虚拟网络链路间流量异步性导致的预测偏差问题,实现了链路相关性的精准表征;其次,设计基于长/短窗口图卷积神经网络加权的流量预测机制,利用有限长度长/短窗口适配流量序列的平滑段与波动段,有效避免了神经网络梯度消失问题,提升了虚拟网络的流量预测精度;最后,设计了一个误差加权单元对长短窗口图卷积神经网络的预测结果进行加权求和,该网络的输出即为链路流量的预测值。为保障结果的实用性,基于真实的数据中心网络数据对所提时间相关图卷积网络进行了仿真实验。实验结果表明,所提预测方法相比于传统的图卷积神经网络流量预测方法具有更高的预测精度。

关键词：虚拟化技术网络拓扑结构图卷积神经网络流量预测

复杂网络视角下的成渝城市群网络结构韧性演变

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世界地理研究 2022年第3期31卷 561-571页

作者：侯兰功孙继平西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621010

城市网络结构韧性是影响区域可持续发展的关键因素之一。分析城市网络结构韧性,找到结构薄弱环节,调整网络结构和优化区域资源配置,对促使区域稳定协调发展具有重要意义。以成渝城市群为研究对象,基于2014年与2018年的公路、铁路客运班... 详细信息

城市网络结构韧性是影响区域可持续发展的关键因素之一。分析城市网络结构韧性,找到结构薄弱环节,调整网络结构和优化区域资源配置,对促使区域稳定协调发展具有重要意义。以成渝城市群为研究对象,基于2014年与2018年的公路、铁路客运班次数据和百度指数大数据分别构建交通和信息联系网络,运用复杂网络理论借助Ucinet网络分析工具从网络整体完备度、网络结构特征、网络聚集性3个方面,网络密度、平均路径长度、度分布曲线斜率、“核心-边缘”结构拟合度、局部聚类系数和平均聚类系数6个指标对城市群网络韧性演变进行分析。结果表明:在研究时段内,交通联系网络的初始韧性弱于信息联系网络,后期韧性能力有所提高并强于信息联系网络,网络结构由松散、单极的弱连接状态演化为联系紧密、均衡复杂的稳定状态;信息联系网络的韧性能力相对于2014年大幅减弱,网络完备度下降,核心区域封闭性加剧,信息流传输路径单一,网络联系分布不均衡,网络结构抗干扰性弱;成渝城市群网络整体仍处于发展阶段,网络化程度较弱,韧性能力不足。最后对成渝城市群网络韧性现状进行了讨论,进而提出优化建议。

关键词：成渝城市群网络拓扑结构复杂网络韧性

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中国西部城市网络拓扑结构演化及结构效应

经济地理 2023年第4期43卷 51-62页

作者：杨亮洁俞啸杨永春潘竟虎西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070 西北师范大学甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室甘肃兰州730070 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

城市网络是城市社会经济活动联系的空间表达,城市网络结构演变机制及结构效应的研究对区域协调发展具有重要意义。文章以中国西部131个地级及以上城市为研究区,基于中国500强企业数据、百度搜索指数数据构建城市网络,采取“点—线—网... 详细信息

城市网络是城市社会经济活动联系的空间表达,城市网络结构演变机制及结构效应的研究对区域协调发展具有重要意义。文章以中国西部131个地级及以上城市为研究区,基于中国500强企业数据、百度搜索指数数据构建城市网络,采取“点—线—网”的研究模式分析中国西部城市网络拓扑结构时空演化机制及结构效应。结果表明:(1)不同要素流下城市网络拓扑结构差异性和相似性并存;中国西部城市网络集聚特征显著,均衡性较差但略有增加。(2)2010—2020年中国西部城市网络呈现密集化趋势,城市网络联系的广度和深度显著增强,处于快速增长阶段。(3)择优链接机制是城市网络演化的核心驱动机制;路径依赖机制是塑造城市网络结构的主要驱动力。(4)不同要素流下城市网络均存在显著的“马太效应”,匹配效应和“富人俱乐部”现象差异显著,基于企业组织链的城市网络中异配效应较为显著,基于信息流的城市网络中同配效应较显著。

关键词：城市网络网络拓扑结构演化机制结构效应百度搜索指数中国500强企业中国西部

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基于复杂网络蜂群无人机网络拓扑结构分析

火力与指挥控制 2022年第1期47卷 38-42,49页

作者：林冰轩徐明兴陈志刚沈雁鸣甘文彪中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000 北京航空航天大学无人系统研究院北京100000

蜂群无人机网络拓扑结构研究,是无人机作战体系发展的根基。借助复杂网络理论研究了蜂群无人机运用方法,构建了蜂群无人机复杂网络拓扑结构,分析了节点度、平均路径长度、聚类系数等典型统计特性参数和抗毁伤特性,对蜂群无人机网络效能... 详细信息

蜂群无人机网络拓扑结构研究,是无人机作战体系发展的根基。借助复杂网络理论研究了蜂群无人机运用方法,构建了蜂群无人机复杂网络拓扑结构,分析了节点度、平均路径长度、聚类系数等典型统计特性参数和抗毁伤特性,对蜂群无人机网络效能进行科学有效的评估。蜂群无人机复杂网络能够高效、快速地进行信息传输,产生超出个体效益之和的整体性质,具有更好的抗毁性,极大地增强了对抗体系的弹性。

关键词：蜂群无人机复杂网络网络拓扑结构

国际贸易网络拓扑结构及经济增长效应研究——以半导体贸易为例

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数理统计与管理 2024年第3期43卷 493-511页

作者：尹潇潇石磊东北财经大学经济学院辽宁大连116025 云南财经大学统计与数学学院云南昆明650221

本文在数字经济发展背景下,选择作为数字经济建设基础的半导体为研究对象,使用2001-2020年联合国商品贸易数据库HS编码为8541的半导体贸易数据,基于复杂网络分析方法构建有向加权半导体国际贸易网络,并分析了其拓扑结构特征。通过面板... 详细信息

本文在数字经济发展背景下,选择作为数字经济建设基础的半导体为研究对象,使用2001-2020年联合国商品贸易数据库HS编码为8541的半导体贸易数据,基于复杂网络分析方法构建有向加权半导体国际贸易网络,并分析了其拓扑结构特征。通过面板回归模型,探究网络拓扑结构对全球经济增长的影响及其作用机制。研究发现,半导体国际贸易网络呈现小世界网络特性,中国和美国拥有较高的入度、接近中心性和特征向量中心性,他们均居于网络的中心,中国的中心性地位持续上升,但是美国地位下降。半导体国际贸易网络个体中心性的提升显著促进经济增长,一个国家(地区)在网络中越活跃、越处于中心以及影响力越大,经济增长越快。机制分析结果表明,网络中心结构通过技术创新推动经济发展。此外,一国(地区)是否为“一带一路”沿线国家(地区)和OECD成员对网络中心性与经济增长之间的关系产生异质性影响。本文综合复杂网络和计量理论方法,从经济全球化视角为中国半导体产业发展和经济增长提供了政策建议,同时也为经济问题分析提供新的研究思路。

关键词：半导体国际贸易网络网络拓扑结构技术创新经济增长

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基于个性化随机游走的基因-表型关联分析

电子学报 2023年

作者：谭好江王峻余国先陈建郭茂祖山东大学人工智能国际联合研究院山东大学软件学院中国农业大学农学院北京建筑大学电气与信息工程学院

基因与表型间的关联分析对揭示生物的内在遗传关联具有重要意义.随机游走算法可以融合多组学数据，聚合一阶或高阶邻居的标签信息，对网络中不同节点间关联信息进行补全，提高关联预测的准确度，进而发现基因和表型间潜在的遗传关联.但... 详细信息

基因与表型间的关联分析对揭示生物的内在遗传关联具有重要意义.随机游走算法可以融合多组学数据，聚合一阶或高阶邻居的标签信息，对网络中不同节点间关联信息进行补全，提高关联预测的准确度，进而发现基因和表型间潜在的遗传关联.但现有随机游走算法通常平等地对待每个节点，忽略了不同节点的重要性，使得非重要节点过度传播，降低了模型性能.为此，本文提出了一种基于多组学数据融合的个性化随机游走算法（individual Multiple Random Walks, iMRW），在由基因、miRNA及表型节点构建的多组学异质网络上，基于网络拓扑结构，设计个性化多元随机游走策略，为不同重要程度的节点分配不同的游走步长，并结合高斯相互作用属性核相似性与随机游走，对网络不同节点及节点间关联信息进行补全，最终实现多源基因-表型关联矩阵的融合，准确获取基因-表型关联预测矩阵.在不同实验设置下，与主流算法的对比实验结果均显示iMRW能够取得更优的预测性能.在玉米光合作用能力和淀粉含量表型的实验分析结果也进一步证实了iMRW在识别潜在的基因-表型关联的实用性与有效性.

关键词：基因-表型关联随机游走异质网络多组学数据融合网络拓扑结构

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基于乘客出行时耗的公交网络拓扑结构分析

公路交通科技 2022年第5期39卷 175-181,190页

作者：刘雪杰欧阳彦峰马腾腾北京交通大学经济管理学院北京100044 北京交通发展研究院北京100073 伊利诺伊大学伊利诺伊州美国伊利诺伊州厄巴纳61801

地面公交网络拓扑结构是公交线网布局和运营组织的重要依据。超大型城市的地面公交网络布局复杂,科学的网络拓扑结构不仅关系到乘客出行体验,也关系到运营企业的资源投入。地面公交网络拓扑结构受城市空间布局、乘客出行特征、路网结构... 详细信息

地面公交网络拓扑结构是公交线网布局和运营组织的重要依据。超大型城市的地面公交网络布局复杂,科学的网络拓扑结构不仅关系到乘客出行体验,也关系到运营企业的资源投入。地面公交网络拓扑结构受城市空间布局、乘客出行特征、路网结构、财政投入等多因素影响,而当前学术界缺乏针对这些因素的综合考量和系统研究,因此在实践中缺乏理论指导和方法遵循。基于时空经济的视角提出了地面公交网络拓扑结构设计应遵循与乘客出行空间分布特征匹配、有利于降低乘客出行时间成本、在政府财政可承受范围内3个原则,建立了包含基于大数据的乘客空间分布特征、基于企业和乘客出行成本的网络形态比较、基于道路拓扑结构的线网形态判断的综合分析方法,构建了在一定的地面公交投入水平下乘客全过程出行时耗的计算模型,对比分析了环式、枢纽式、棋盘式3种基础线网形态下乘客出行时耗的变化。最后,通过北京案例,对提出的地面公交网络拓扑结构分析框架进行了应用,在系统分析北京乘客出行分布特征、不同网络拓扑结构下乘客出行时耗变化及道路拓扑结构的基础上,得出了北京市应采取“棋盘+环+放射”的地面公交网络形态结构的结论,可为北京公交线网的优化调整和财政投入绩效评估提供重要参考。

关键词：运输经济网络拓扑结构乘客出行时耗地面公交时空经济

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网络理论在入侵生物学中的应用研究现状

生物安全学报 2022年第3期31卷 195-202页

作者：吴乾美王瑞万方浩郭建英中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193

生物入侵是一个动态有序的过程,其发生和危害存在异质性,通常由来源地、入侵地和它们之间的连接构成的系统中的自然、生物、社会等因素所决定。网络理论是研究复杂系统的一种新方法,本质是从复杂的信息中抽象出规律、揭示系统的结构特... 详细信息

生物入侵是一个动态有序的过程,其发生和危害存在异质性,通常由来源地、入侵地和它们之间的连接构成的系统中的自然、生物、社会等因素所决定。网络理论是研究复杂系统的一种新方法,本质是从复杂的信息中抽象出规律、揭示系统的结构特征共性。近20年,网络理论已被应用于生物入侵研究。本研究综述了网络理论在生物入侵研究中的应用进展,明确了主要的研究方向和前沿热点,认为:2000年以来国际上已开展的研究集中在评估外来物种入侵风险和入侵后对生态系统影响2个方面;外来物种随运输网络入侵的风险评估和景观连接性对入侵物种扩散的影响、外来物种入侵对本地物种间互作网络的影响及生态群落可入侵性是网络理论应用的热点;研究热点具有明显的时间发展特征,2013年以前多是对生态系统的影响,近10年来主要是风险评估。我国利用网络理论研究外来物种入侵较少且集中于对生态系统的危害,未来应加强对外来物种的时空定量传入和扩散风险评估,为我国制定和提升外来入侵物种早期监测预警、阻止新的入侵、抑制进一步扩散的管理措施提供依据。

关键词：网络理论生物入侵网络拓扑结构风险评估时空异质性