复杂网络级联的论文

复杂网络级联的论文

1.概述
精读了“复杂网络级联动力学行为机制研究”这篇文章,这篇文章研究了不同情况的攻击下,网络应急恢复的策略。

本文的创新点和核心结论在于,发现无论是在蓄意攻击还是随机故障的情况下,sf网络的级联事件的生命周期都比er和exp的要长,并且研究了多种攻击下,网络崩溃链路的特征,发现链路的脆弱程度和链路的容错能力相关。还探究了节点的脆弱性和网络级联动力学之间的关系。最后,还提出了应对网络链路遭到攻击引起的级联故障的灾害应急策略。

相对于原来更多的作者关注的是级联攻击的结果,而本文更关注过程中的生命周期和临界相变等规律。

2.第二章的工作
本文的第二章中,将经过某个节点或边的最短路径的条数定义为该点或边的负载,另外假设攻击的方式为随机攻击和蓄意攻击两种方式。

针对边上的攻击,作者分为两种,一种是最大负载攻击,删除攻击网络中初始负载最大的一条边,另一种是随机攻击,随机删除网络中的一条边。

针对节点的攻击与针对边的攻击类似,最大负载攻击是删除攻击网路中初始负载最大的一个节点,随机攻击是随机删除网络中的一个节点。

网络的选择上是er,exp和sf三种经典网络。

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实验结论为er和exp网络的抗毁性较强,sf网络中,攻击负载度最大的节点比攻击负载度最大的边破坏性更大。

此后又研究了级联反应的在不同网络中的持续时间,对比方式也是在不同的攻击下对比不同网络。

又画出了每个网络的热力图分析。最后作者选取了两个真实网络,证明了这两个真实网络反映出了和sf类似的特性。

3.第三章的工作
第三章设定了不同的边攻击,采取不同的权重策略,网路模型采取三种经典网络和三种真实网络。

对于结果的观测,一是从三种网络模型的整体抵抗级联反应的能力(最大连通子图尺寸)来看,二是从不同攻击策略下的比例来看。并且,也对比了不同启动的情况,随机删除1%权重最大的边和随机删除1%的边。

该试验的结论是连接两个端点的介数乘积较小的边或链路更容易崩溃,验证了“木桶原理”。

4.第四章类比第三章,研究了节点攻击下脆弱性的情况。结论是当随机故障发生时,那些度数较大的节点比较脆弱。

最后给出了相关的应急策略。