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抵御相继故障的无线网络路由增强算法研究

计算机仿真 2021年第6期38卷 255-258页

作者：郭艳光何婷鲁晓波内蒙古农业大学计算机技术与信息管理系内蒙古包头014109

针对传统方法没有充分分析负荷-容量原理,对相继故障的产生原因分析较片面,存在平均传输效率较低、故障检测消耗时间较长以及故障检测准确率较低等问题,提出抵御相继故障的无线网络路由增强算法。依据负荷-容量原理,通过建立二值影响模... 详细信息

针对传统方法没有充分分析负荷-容量原理,对相继故障的产生原因分析较片面,存在平均传输效率较低、故障检测消耗时间较长以及故障检测准确率较低等问题,提出抵御相继故障的无线网络路由增强算法。依据负荷-容量原理,通过建立二值影响模型与耦合印象格子模型实现对整体相继故障模型的构建,运用所构建的模型对最短路径路由算法进行改进,削弱关键节点对网络产生的影响,提高网络中各节点负载分布的均衡性。将拓扑结构所产生的影响体现至链路传输效率中,减小节点负载异质性,提高网络传输以及抵御相继故障的能力。实验结果表明,所提算法不仅提升了网络的平均传输效率以及故障检测准确率,而且减少了故障检测所消耗的时间。

关键词：相继故障实际耗费因子虚拟耗费因子负荷-容量模型二值影响模型

基于复杂网络与不同土地利用情景的生态安全格局脆弱性分析——以贵州省为例

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基于复杂网络与不同土地利用情景的生态安全格局脆弱性分析——以...

作者：肖邦勇华中农业大学

学位级别：硕士

城市化的快速推进暴露出一系列发展问题,以生态为代价的发展模式弊端显著,积极推进区域生态文明建设,促进三生协调的可持续发展路径成为城市发展的主流。区域生态安全格局是有助于协调区域社会发展与生态安全的重要工具,是维护陆地生态... 详细信息

城市化的快速推进暴露出一系列发展问题,以生态为代价的发展模式弊端显著,积极推进区域生态文明建设,促进三生协调的可持续发展路径成为城市发展的主流。区域生态安全格局是有助于协调区域社会发展与生态安全的重要工具,是维护陆地生态安全、促进社会可持续发展的重要保障,当前学术界已形成了构建区域生态安全格局的研究范式,但缺乏对其构成要素与整体格局间的相互联系等微观层面的思考,较少考虑格局构成要素的系统性与结构性。本文立足于当前学术界对区域生态安全格局拓扑结构要素与整体关系讨论的不足,基于景观生态学与复杂网络相关的理论与分析方法,以我国西南部典型的生态脆弱区——贵州省为研究区域,借助“负荷-容量”级联失效模型探索不同生态源地对于整体格局的重要性,寻找区域生态安全格局中的脆弱节点。本文根据已有研究范式,以2015年贵州省土地利用现状为基础,从生境质量、水质净化功能、碳固定功能和土壤保持功能四方面进行生态重要性分析,并以单块面积≥10km为筛选依据,识别出280块生态源地;借助最小累积阻力模型识别出750条生态廊道;基于主要交通线路对生态廊道的阻断识别出782个关键节点,构建出贵州省生态安全格局。基于复杂网络相关理论将其抽象为无权无向的生态网络,借助级联失效模型分析该生态网络的节点脆弱性,分析近期退耕还林与未来不同发展模式两种土地利用情景对生态网络的影响。结果表明:(1)贵州省生态安全现状较好,重要生态区与核心生态区总面积占全省行政区总面积的38.98%,其中核心生态区面积占到全省行政区总面积的11.66%。各行政区生态资源禀赋具有明显差异,黔东南苗族侗族自治州拥有最多的生态源地,六盘水市境内生态源地数量最少。(2)贵州省整体格局脆弱性值域为0.0251～0.2151,对应级联失效规模范围为7～60个生态源地;格局脆弱性平均水平为0.0719,对应级联失效规模为20个生态源地;格局脆弱性众数水平为0.0538,对应级联失效规模为15个生态源地,整体格局脆弱性表现出右偏的数据分布形式。因此,格局整体稳定性受到结构脆弱点的影响较为显著,对网络中的脆弱节点应当予以重点关注。所有生态源地中,位于黔东南苗族侗族自治州的167号源地级联失效规模最大,其次为位于毕节市的61号源地和位于黔南布依族苗族自治州的200号源地,此三处源地在所有源地中应当处于核心地位,为整体格局中的典型脆弱点。而位于毕节市的60号源地、位于黔南布依族苗族自治州的79源地号和位于安顺市的204号源地级联失效规模一致,源地级联失效规模最低,在整体生态安全格局中重要性最低。(3)不同行政区在生态源地级联失效总规模和生态源地损失平均代价两方面表现出显著的差异。区域级联失效总规模最大的区域为黔东南苗族侗族自治州,最小的为六盘水市;而生态源地损失平均代价最高的为贵阳市,最低的为六盘水市。当出现大范围生态危机事件时(比如山火、大面积山洪爆发、地震等),黔东南苗族侗族自治州应位于优先保护序列,六盘水市可处于保护序列的末尾。而日常生态建设、修复等过程应当注重对贵阳市内的生态源地进行保护,六盘水市可处于靠后的考虑序列。(4)“退耕还林”不会对生态源地造成显著影响,但会使得生态廊道的数量和空间位置发生改变。实施退耕还林后会造成75个生态源地级联失效效应减弱,137个生态源地级联失效效应增强,整体上并未表现出对生态安全格局的负面影响。贵州省2030年四种发展模式下,城市扩张的刚性增长边界与生态源地会产生不同程度的重叠,但不会对生态安全格局造成显著的冲击,也不会引发显著的级联失效效应。本文基于所得出的研究结果对贵州省生态安全维护提出以下建议:(1)构建差异化的生态安全建设、维护、恢复体系,以生态安全格局为基础,对各行政区的生态问题采取针对性的措施,确保有限的资金和物资用于区域生态安全维护的关键之处,精细化管理生态安全格局各构成要素;(2)多方权衡生态退耕、耕地保护、城市发展等不同土地利用活动对区域生态安全格局的影响,以协调生态安全、粮食安全与经济增长,服务于贵州省可持续发展战略;(3)严控城市增长边界,探索精明城市增长途径,提升内部挖潜力度,防止未来发展过程中弹性城市增长边界对区域生态安全格局产生不可控影响。

关键词：区域生态安全格局复杂网络负荷-容量模型级联失效效应 LANDSCAPE模型

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相依网络的鲁棒性分析及社区发现算法研究

相依网络的鲁棒性分析及社区发现算法研究

作者：陈冠亨云南大学

学位级别：硕士

复杂网络的网络结构多种多样,随着社会科学的发展,人们逐渐认识到一种相依网络的网络结构在我们生活中是十分常见的存在,并逐渐成为了近些年来复杂网络领域新兴的研究热点。当前,人们对相依网络的研究主要集中在相依网络的鲁棒性研究方... 详细信息

复杂网络的网络结构多种多样,随着社会科学的发展,人们逐渐认识到一种相依网络的网络结构在我们生活中是十分常见的存在,并逐渐成为了近些年来复杂网络领域新兴的研究热点。当前,人们对相依网络的研究主要集中在相依网络的鲁棒性研究方面,在相依网络的其它方面研究相对较少,比如社区发现领域的研究。并且在众多相依网络的鲁棒性研究方法中,大多也没有考虑相依网络的相依特性。针对这些问题,本文进行了以下研究:本文对相依网络的鲁棒性进行了的深入研究分析,在负荷-容量模型的基础上,充分考虑相依关系对模型中节点负荷及容量的影响,提出了一种新的负荷计算方法。同时,本文还构建了多种类型的相依网络,并将提出的负荷-容量模型运用到这些相依网络中,探讨影响相依网络鲁棒性的各种因素。研究表明:在本文提出的负荷-容量模型下,不同负荷影响力参数鲁棒性曲线随着容忍参数的增加,会相交在一个近似的“汇聚点”附近;高度数与高度数节点耦合和高介数与高介数节点耦合的耦合方式鲁棒性最高;相依网络鲁棒性随着容忍参数的增加对耦合强度的敏感度有一个从高到低的变化过程。本文提出一种适应相依网络的社区发现算法,该算法通过Leader Rank算法计算节点重要性,在COPRA算法上进行改进。经过实验验证,该算法在相依网络上相对于COPRA和CPM算法能够取得更好的社区划分效果。并且相对COPRA算法提高了算法的稳定性。相对CPM算法在大型稀疏网络上具有更好的适应能力。本文还构建了云南省少数民族居住地-民俗文化相依网络。并将本文所提算法应用于该网络,划分了几个重要的少数民族地区分布社区和民俗文化影响社区,帮助人们了解云南省少数民族的地域分布,以及构建新型旅游文化区。对相依网络的鲁棒性进行研究,有助于人们构建抗破坏能力更强的相依网络,具有重要的研究价值。通过对相依网络进行社区发现研究,可以帮助人们发现网络中重要的社区结构,具有重要的现实意义。本文研究具有一般性,可以推广到不同类型的相依网络中,包括仿真网络和真实网络。

关键词：相依网络鲁棒性负荷-容量模型社区发现少数民族

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贵阳公共交通网络上级联失效的研究

信息技术与信息化 2011年第6期 74-75,83页

作者：马景富杨乐沈阳理工大学信息科学与工程学院建设部沈阳煤气热力研究设计院

级联失效是研究复杂网络的一个重要分支,如何应对级联失效所引起的大规模故障一直是网络科学的重要课题之一。首先,简要地介绍了复杂网络上级联失效的负荷-容量模型。最后,基于负荷-容量模型,对贵阳市公交停靠站点网络的一部分上的级联... 详细信息

级联失效是研究复杂网络的一个重要分支,如何应对级联失效所引起的大规模故障一直是网络科学的重要课题之一。首先,简要地介绍了复杂网络上级联失效的负荷-容量模型。最后,基于负荷-容量模型,对贵阳市公交停靠站点网络的一部分上的级联失效进行了仿真分析。结果表明,随着容许系数α增大,该网络的鲁棒性有了较明显的提高。

关键词：复杂网络公交网络级联失效负荷-容量模型

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可生存性网络的容量增强与优化算法

软件导刊 2010年第11期9卷 63-65页

作者：郝宁波黄淮学院国际学院河南驻马店463000

针对网络容量增强与优化问题,提出一种容量相互补偿的演化算法,用以确定在有限冗余资源条件下,使网络获得最优鲁棒性的容量分配策略。算法主要包括两个步骤:①让容量在网络结点中相互转移,以构造出新的容量分配策略;②评估网络鲁棒性进... 详细信息

针对网络容量增强与优化问题,提出一种容量相互补偿的演化算法,用以确定在有限冗余资源条件下,使网络获得最优鲁棒性的容量分配策略。算法主要包括两个步骤:①让容量在网络结点中相互转移,以构造出新的容量分配策略;②评估网络鲁棒性进而决定是否接受这个策略。实验结果表明:使网络获得更优鲁棒性的负荷-容量关系既不是线性的,也不是偏好依附于负荷的。

关键词：负荷-容量模型优化分配复杂网络网络可生存性