拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)增長(zhǎng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)演化的影響研究.pdf

1、從神經(jīng)生物學(xué)到統(tǒng)計(jì)物理學(xué),從工程技術(shù)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)等各種領(lǐng)域,關(guān)于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究最基本的議題都離不開(kāi)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)模型、研究系統(tǒng)性質(zhì)、功能和行為的基礎(chǔ),研究拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是如何影響或者在多大程度上影響網(wǎng)絡(luò)的演化,將有助于更好地認(rèn)識(shí)存在于真實(shí)世界各種類型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),對(duì)于優(yōu)化設(shè)計(jì)復(fù)雜工程系統(tǒng)也有重要的啟示意義。本論文的研究重點(diǎn)關(guān)注在網(wǎng)絡(luò)增長(zhǎng)和外部目標(biāo)功能的雙重作用下,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的演化過(guò)程產(chǎn)生的影響。在經(jīng)典的布爾網(wǎng)絡(luò)模型上運(yùn)

2、用了多種節(jié)點(diǎn)增長(zhǎng)規(guī)則驅(qū)動(dòng)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)向著預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)函數(shù)演化,并利用遺傳算法進(jìn)行了大量仿真模擬以考查不同類型的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出來(lái)的演化性能。結(jié)果顯示:
　　(1)在動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)向著預(yù)先定義的目標(biāo)函數(shù)演化的過(guò)程中,無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出略勝于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演化能力,一方面是在網(wǎng)絡(luò)演化前期能夠更加快速地向目標(biāo)函數(shù)收斂,另外一方面是在陷入局部極值時(shí)能夠更加快速地逃離。但是由于引入了節(jié)點(diǎn)增長(zhǎng),兩種類型的網(wǎng)絡(luò)在演化中后期都表現(xiàn)出明顯的演化性能下降

3、,最終形成了幾乎相同的弱演化能力;
　　(2)無(wú)論是無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)還是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò),演化性能都隨著平均連邊數(shù)的增加而出現(xiàn)了提高的趨勢(shì),但是提升的空間存在明顯的極限;
　　(3)在網(wǎng)絡(luò)增長(zhǎng)的過(guò)程中,新增節(jié)點(diǎn)的時(shí)間間隔對(duì)網(wǎng)絡(luò)演化性能也有比較明顯的影響,節(jié)點(diǎn)增加越頻繁,網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出相對(duì)越快的收斂速度;
　　(4)無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)同處一個(gè)群體中混合競(jìng)爭(zhēng)演化時(shí),并沒(méi)有表現(xiàn)出相對(duì)于彼此的演化性能優(yōu)勢(shì);
　　(5)Disassort