耦合網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)分析和演化動力學(xué)研究.pdf

1、在自然界和人類社會發(fā)展的過程中，博弈是一種普遍存在的現(xiàn)象。對博弈過程中博弈個體之間合作行為產(chǎn)生原因的解釋成為了學(xué)術(shù)界的一個巨大挑戰(zhàn)，而演化博弈理論為解決這一難題提供了一個全新的理論角度。近年來，網(wǎng)絡(luò)科學(xué)理論研究發(fā)現(xiàn)復(fù)雜異構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也是促進(jìn)合作行為的一個重要機(jī)制。目前，大多數(shù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的博弈研究都集中在單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上，但現(xiàn)實(shí)世界復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之間往往并不是相互孤立，而是相互依賴的。因此，研究耦合網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征及其演化動力學(xué)行為具有重要的現(xiàn)實(shí)意義

2、。
　　論文針對現(xiàn)實(shí)復(fù)雜系統(tǒng)耦合的關(guān)聯(lián)特性，運(yùn)用系統(tǒng)建模與仿真的方法，探索了多種耦合機(jī)制下雙層耦合網(wǎng)絡(luò)上囚徒困境博弈合作行為的演化。論文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性研究成果包括以下四個方面：
　　1）研究了科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)?；趶?fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法，分析了科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的特征以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步研究了科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)分布。結(jié)果表明科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)具有明顯的社區(qū)結(jié)構(gòu),為促進(jìn)科研者合作提供了有意義的理論指導(dǎo)。
　　2）提出了一個雙層

3、耦合網(wǎng)絡(luò)模型，并探討了在該網(wǎng)絡(luò)模型上個體多樣性對囚徒困境博弈的影響。模型中個體多樣性具體表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)中博弈個體的自身策略傳播能力不同；通過大量的計(jì)算機(jī)模擬仿真，研究結(jié)果表明，網(wǎng)絡(luò)間的耦合以及個體多樣性都能有效的促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的合作行為，進(jìn)而提高群體合作率。
　　3）探討了在加權(quán)耦合網(wǎng)絡(luò)上囚徒困境博弈的演化行為。在加權(quán)耦合網(wǎng)絡(luò)中，加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中博弈個體具有不同的權(quán)值，且服從三種隨機(jī)分布，即均勻分布、冪律分布和指數(shù)分布，同時博弈個體權(quán)值的不同也

4、體現(xiàn)了個體多樣性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)之間的耦合可以大幅度提高群體的合作率，并且加權(quán)網(wǎng)絡(luò)中合作率提升幅度明顯大于標(biāo)準(zhǔn)無權(quán)網(wǎng)絡(luò)。
　　4）探索了耦合強(qiáng)度非均勻性對囚徒困境博弈行為的影響。論文提出了兩種不同的非均勻耦合機(jī)制：對稱耦合和不對稱耦合；不同網(wǎng)絡(luò)上相互依賴的兩個個體的耦合強(qiáng)度相同，稱為對稱耦合；反之，稱為不對稱耦合。計(jì)算機(jī)模擬仿真結(jié)果表明，網(wǎng)絡(luò)間的不均勻耦合會顯著提高網(wǎng)絡(luò)的整體合作水平，而且對稱耦合機(jī)制比不對稱耦合機(jī)制更能促進(jìn)博