復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模體研究.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)跨學(xué)科的研究領(lǐng)域。為了揭示其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，跨過對(duì)全局結(jié)構(gòu)特征的認(rèn)識(shí)，人們引入了網(wǎng)絡(luò)“模體”的概念，認(rèn)為模體是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的基本磚塊。模體定義為在網(wǎng)絡(luò)中反復(fù)出現(xiàn)的相互作用的基本模式，這種模式在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其在隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的頻率。 本文主要研究了模體的動(dòng)力學(xué)功能和演化方式，提出了一個(gè)符合實(shí)際的模型涌現(xiàn)模型，最后建立了模體與網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱性的關(guān)系。 第一章簡(jiǎn)要介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本內(nèi)容，介紹了模體的基本概念

2、以及模體的檢測(cè)工具等。 第二章詳細(xì)介紹了轉(zhuǎn)錄水平基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的基本概念，研究了該網(wǎng)絡(luò)具體的模體動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)和功能，最后展示了模體動(dòng)力學(xué)與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)的關(guān)系。 第三章研究了模體的演化方式，首先探討了轉(zhuǎn)錄水平基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的基因復(fù)制和趨同演化現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)模體演化是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化選擇的結(jié)果。其次介紹了成本收益理論對(duì)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的蛋白質(zhì)表達(dá)水平優(yōu)化和基因調(diào)控優(yōu)化的分析過程。最后以前饋環(huán)模體為例，模擬分析了前饋環(huán)模體涌現(xiàn)的環(huán)境特性。

3、 第四章提出了一個(gè)具有復(fù)制和擇優(yōu)機(jī)制的模體涌現(xiàn)模型，模型能夠產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)的局部結(jié)構(gòu)--特定的模體，模型模擬產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)度指數(shù)變化范圍在1～3之間，同時(shí)具有負(fù)的度相關(guān)性，符合了許多現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)的情況。 第五章討論了模體與網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱性的關(guān)系，介紹了網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱性的基本內(nèi)容，包括度量網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱性的自同構(gòu)群，網(wǎng)絡(luò)局部對(duì)稱性和幾何分解等概念，闡述了網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱團(tuán)與模體的等價(jià)關(guān)系。最后通過考察基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)特征譜的狀況，明確了模體是導(dǎo)致特征值退化的原因。