复杂网络模块之间的相互作用

发布时间：2021-11-06 03:15

　　近几年,复杂网络社团结构的研究取得了许多新的进展。最近研究表明拓扑模块与功能模块是不同的概念。网络的拓扑模块仅仅代表网络静态的结构属性,一般来说只是说明网络中节点在某个局部的密集程度要高于其外围部分。然而,网络的功能模块是指具有相关功能的多个个体所构成的集合体。我们认识到拓扑是基础,功能是其修正。拓扑结构是网络的基本框架,只有软件与硬件的充分的结合才能产生有意义的功能。因而,将拓扑和功能有机地结合起来作为一个整合系统进行统一的研究,对于有效刻画复杂系统将是一个很有效的方案。另外,考虑到现实网络系统节点的多重角色和连接关系的多元化,我们考虑了具有重叠社团的多元网络。在本论文中,我们区分了拓扑意义和功能意义下的社团相互作用情况。在拓扑意义下,我们研究模块之间的相互作用。由简单到复杂,我们依次递进深入研究了密切相连的三个问题：首先,我们将两个模块看作为均质结构,忽略了模块具体的拓扑连接形式,研究了两个均质模块间的相互作用,讨论了拓扑模块之间如何通过公共部分发挥作用或影响。其次,我们主要考虑网络等级结构中的节点权值和边权值两个重要特征。研究了两个等级模块间的相互作用。通过数值模拟比较了随机网络... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 复杂性与复杂系统
    1.2 复杂网络概述
    1.3 复杂网络研究的重要性
        1.3.1 复杂网络在社会系统中
        1.3.2 复杂网络在生物系统中
    1.4 复杂网络中的社团结构研究进展
        1.4.1 社团结构研究进展
        1.4.2 多元耦合社团网络研究进展
    1.5 复杂网络中的基本概念
        1.5.1 复杂网络的描述
        1.5.2 复杂网络系统特征
        1.5.3 复杂网络度量指标
            1.5.3.1 度和度分布
            1.5.3.2 平均路径长度
            1.5.3.3 集聚系数
            1.5.3.4 介数(Betweenness)
            1.5.3.5 度关联性
            1.5.3.6 社团划分指标
            1.5.3.7 网络中心性指标
        1.5.4 复杂网路中的社团结构(Community Structure)
    1.6 网络模型分类
        1.6.1 随机网络(Random Network)
        1.6.2 小世界网络(Small World Network)
        1.6.3 无标度网络(Scale Free network)
    1.7 社团结构分析
        1.7.1 以节点信息进行划分
        1.7.2 以边信息进行划分
        1.7.3 最新研究进展
    1.8 本论文的特色
        1.8.1 多模块之间存在交集
        1.8.2 拓扑模块与功能模块区分开讨论
            1.8.2.1 在拓扑意义下本论文的研究情况
            1.8.2.2 在功能意义下本论文的研究情况
第二章 拓扑结构角度研究多元社团间的相互影响
    2.1 本章概述
    2.2 两个均质模块间的相互作用
        2.2.1 引言
        2.2.2 度量指标
            2.2.2.1 社团间相互路径强度
            2.2.2.2 A社团节点的接近点密度
            2.2.2.3 社团A对社团B的影响强度
        2.2.3 两个模块相互作用解释回避制度
        2.2.4 数据模拟
        2.2.5 讨论
        2.2.6 本节小结
    2.3 两个等级模块间的相互作用
        2.3.1 引言
        2.3.2 结合等级结构构造新的影响强度指标
        2.3.3 结合特定网络结构进行模拟
        2.3.4 本节小结
    2.4 多元耦合社团网络间的相互影响
        2.4.1 引言
        2.4.2 公共社团内公共节点的多重角色
        2.4.3 公共社团内连接关系的多重性与协同效应
        2.4.4 耦合社团之间影响强度度量
            2.4.4.1 潜在桥数
            2.4.4.2 传播能力Communication
            2.4.4.3 控制能力Controbility
            2.4.4.4 综合指标
        2.4.5 实例分析
            2.4.5.1 比较公共节点度变化
            2.4.5.2 比较公共节点个数变化
            2.4.5.3 比较公共边数目变化
        2.4.6 指标的有效性检验
        2.4.7 讨论与总结
第三章 功能角度研究多元社团间的相互影响
    3.1 本章概述
    3.2 动态网络中两个功能模块之间的作用
        3.2.1 引言
        3.2.2 公共节点与非公共节点连接边的动态变化
        3.2.3 公共社团内部合作体“解体-合作”之间的动态变化过程
        3.2.4 模型分析
        3.2.5 本节小结
    3.3 整合拓扑和功能信息区分多元功能社团划分
        3.3.1 引言
        3.3.2 模型与算法
        3.3.3 实例说明与分析
        3.3.4 本节小结
第四章 总结和展望
    4.1 全文总结
    4.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间完成的工作
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]系统生物学研究进展[J]. 杨胜利.  中国科学院院刊. 2004(01)



本文编号：3479054