一种改进的BA模型及其应用

发布时间：2017-08-17 02:18

  本文关键词：一种改进的BA模型及其应用

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【摘要】：近年来,复杂网络的研究倍受外界的关注,其中利用复杂网络的模型,尤其是BA无标度网络模型,模拟现实网络广泛应用于物理学领域、生物学领域和计算机学学领域等。如今可根据现实网络的一些内部特征,提出BA无标度网络模型的扩展模型来模拟现实网络,为深入研究现实网络的内部特性和如何利用网络中的参数控制现实网络机制奠定了基础。本文主要从以下三个方面进行研究:首先,阐述复杂网络中的经典模型的提出背景和统计特征,介绍BA无标度网络模型的几种扩展模型及其构造算法,指明本课题的研究方向。其次,分析传统BA无标度网络模型在现实网络应用中的不足,根据现实网络的特征,提出一种改进BA无标度网络模型及其具体的构造算法。改进的BA无标度网络模型的算法主要在传统BA无标度网络模型算法的基础上,引入节点阈值、节点内在属性和网络增长的幂律特征等因素,对节点连接概率公式进行改进。然后利用MATLAB对传统与改进BA无标度网络模型的演化过程进行模拟仿真,从数值角度计算两个模型的度分布,并对两个模型的平均路径长度、聚类系数和度分布进行仿真和对比,同时研究对比两个模型面对随机故障和蓄意攻击时的鲁棒性和脆弱性。最后,将传统与改进BA无标度网络模型分别应用于Internet网络,研究和对比基于这两个网络模型的Internet网络的丢包率、吞吐率和延迟等网络性能,验证改进BA无标度网络对Internet网络模拟的可行性与准确性。
【关键词】：复杂网络 Internet网络 BA无标度网络模型 统计特征 鲁棒性 脆弱性
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O157.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 复杂网络的研究背景10-11
• 1.2 复杂网络的研究现状11-12
• 1.3 课题的主要研究方向12-14
• 1.4 文章的组织结构14-16
• 第2章 复杂网络的基础知识16-30
• 2.1 复杂网络的几个重要特征16-18
• 2.1.1 平均路径长度16-17
• 2.1.2 聚类系数17
• 2.1.3 度分布17-18
• 2.1.4 鲁棒性与脆弱性18
• 2.2 经典的网络模型18-24
• 2.2.1 规则网络18-19
• 2.2.2 随机网络19-20
• 2.2.3 小世界网络模型20-23
• 2.2.4 无标度网络模型23-24
• 2.3 BA无标度网络模型的几种扩展24-28
• 2.3.1 适应度模型25-26
• 2.3.2 指数增长网络模型26
• 2.3.3 局域世界演化网络模型26-27
• 2.3.4 连边-断边机制模型27-28
• 2.3.5 嵌入-删除-补偿网络模型28
• 2.4 本章小结28-30
• 第3章BA无标度网络模型的改进30-52
• 3.1 模型的构建30-33
• 3.1.1 传统BA网络模型的构建30-31
• 3.1.2 改进BA网络模型的构建31-33
• 3.2 演化过程的对比33-37
• 3.3 统计特征的对比37-50
• 3.3.1 度分布的计算方法37-41
• 3.3.2 度分布的计算与仿真对比41-46
• 3.3.3 平均路径长度的对比46-47
• 3.3.4 聚类系数的对比47
• 3.3.5 鲁棒性和脆弱性47-50
• 3.4 本章小结50-52
• 第4章 改进BA模型在Internet网络中的应用52-60
• 4.1 Internet网络介绍52-55
• 4.1.1 Internet网络拓扑研究的重要性52-53
• 4.1.2 Internet网络拓扑研究的分类53-54
• 4.1.3 Internet网络的性能指标54-55
• 4.2 基于改进BA模型的Internet网络的构建55-56
• 4.3 基于改进BA模型的Internet网络的性能仿真56-58
• 4.3.1 丢包率56-57
• 4.3.2 吞吐率57-58
• 4.3.3 延迟58
• 4.4 本章小结58-60
• 结论60-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果66-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 朱大智;吴俊;谭跃进;邓宏钟;;度秩函数:一个新的复杂网络统计特征[J];复杂系统与复杂性科学;2006年04期

2 张恺;马忠军;李科赞;;朋友关系网络的实证统计研究[J];电子科技大学学报;2014年03期

3 王波;王万良;杨旭华;;WS与NW两种小世界网络模型的建模及仿真研究[J];浙江工业大学学报;2009年02期

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本文编号：686675