复杂网络仿真平台的研究

发布时间：2020-05-06 23:18

【摘要】： 复杂网络是描述复杂系统的一种很重要的方法。近年来随着复杂网络研究热度的上升,面对具有成千上万节点的复杂网络,计算机强大的计算能力大大提高了研究效率,复杂网络仿真软件的开发对复杂网络的研究是一项重要的基础工作。本文是对复杂网络仿真平台的初步研究,首先总结了复杂网络结构和动力学方面的基本理论和应用,然后在此基础上使用R环境和基于C核心语言的开源软件包Igraph完成了复杂网络仿真平台的核心算法部分的研究工作,这些基础算法包括以下几个方面:以多种形式生成给定类型和参数的复杂网络;将生成的复杂网络读出和写入到特定格式的文件中;以2D和3D的方式生成网络拓扑图并实现多种效果的可视化;利用经典算法计算复杂网络研究中用到的重要统计参数;实现复杂网络动力学行为的简单仿真研究。实现了以上的各项功能,论文最后在该仿真平台上进行了小世界网络上的SIS疾病传播模型的仿真研究,将得出的结论与前人所做的研究相关结论做对比,讨论该仿真平台的实用性。本文的研究结合复杂网络的基础理论研究和R环境、Igraph软件包的相关技术,采用各种经典算法实现复杂网络仿真研究的基本算法,并用实例来演示上述的仿真平台的各项功能,再将实现的功能综合应用到小世界网络上的SIS模型的疾病传播仿真研究,对比得出该复杂网络仿真平台的实用性。本文的研究成果对以后的复杂网络仿真平台的研究和复杂网络的理论研究都具有十分重要的意义。
【图文】：

复杂网络,四面体网格,发生器

图 1-1 networkx 生成的复杂网络2）NetGen：NetGen 是一个自动三维四面体网格发生器。它接受以 STL 入的构造实体几何（CSG）或边界表示（BRep）。几何内核的连接允许STEP文件处理。NetGen包含的模块可以用来进行单元网格优化和分层网TGEN 是拥有 LGPL 许可证的开放源代码软件。可供的 Unix / Linux 和台使用。 NetGen 的开发主要是由 Joachim Sch berl 项目基金提供支持，由位于约翰内斯开普勒大学林茨奥地利科学基金 FWF（特别研究项目“科学计算” ，启动项目“惠普-有限元法）提供的。Johannes GerstmayrL 几何）和 Robert Gaisbauer（开发了 opencascade 接口）对 NetGen 的开大贡献。3）Pajek：Pajek（斯洛文尼亚语，意指蜘蛛）是 32 位视窗系统中用于大的应用软件程序，，诞生于 1996 年，在几位热心人士的培育完善下成长到Version0.99）版本。Pajek 是自由扩散非商业用途的软件，可以自由下载

网络拓扑图,网络拓扑图,软件界面,软件

华中科技大学硕士学位论文格式文件。k 一个重要特点就是支持不同模式的数据转换，可通过“网络注册”图对话框中选择对应的文件格式，接着询问读入与否选择打开即可。如常的话，你会在报告窗口中得到一个新的网络注册信息。Pajek 生成的确定位置的情况下，各节点是以环形显示的，可对图形进行 layout 自，以得到更形象化的图形。同时可利用 Move 选则手动用鼠标对图形节换。Pajek 支持二维和三维的图形显示。图 1-2 为 pajek 软件界面和用 p网络拓扑图。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：N941.4

【参考文献】