短信網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及演化模型研究.pdf

1、自然世界和人文世界中存在大量的復(fù)雜系統(tǒng)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是其中最重要的一種表現(xiàn)形式，如Intemet網(wǎng)絡(luò)，WWW網(wǎng)絡(luò)，計算機網(wǎng)絡(luò)，E-mail網(wǎng)絡(luò)等。這些網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)形式有著紛繁復(fù)雜的表現(xiàn)，這在近幾年引起了各領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注，由此也引發(fā)了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究熱潮。更為許多專家學(xué)者所關(guān)注的是，這些網(wǎng)絡(luò)的演化形式及過程，由于研究對象規(guī)模龐大，計算復(fù)雜，跟蹤和研究網(wǎng)絡(luò)的演化成為這一領(lǐng)域的研究難點和熱點。 隨著個人移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，目前

2、中國大陸已經(jīng)擁有超過3．5億的手機用戶，其中文本短信更是已迅猛的速度成為移動通信用戶的一種重要的通信方式，據(jù)統(tǒng)計僅05年春節(jié)7天長假全國手機短信發(fā)送量就達120億條左右。從2000年的發(fā)送總量為10億條，到2005年的3046億條，我國手機短信發(fā)送量6年增長了300多倍。對短信網(wǎng)絡(luò)的研究不僅對國民經(jīng)濟發(fā)展有著重要的意義，同時對短信網(wǎng)絡(luò)的研究可以使我們更清晰的認識和理解移動通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式和演化特點。 本論文研究的內(nèi)容主要分為兩

3、個部分，一部分研究了短信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，另一部分研究了短信網(wǎng)絡(luò)的演化特點。 首先介紹目前世界上對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的進展與基本理論，介紹復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一些基本概念，引出目前學(xué)術(shù)界最關(guān)注的幾種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)形式，如隨機網(wǎng)絡(luò)，小世界網(wǎng)絡(luò)，scale-free網(wǎng)絡(luò)等幾種網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)造，然后引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的最主要的幾種度量，如網(wǎng)絡(luò)中度的概念，最短路徑的概念，成簇系數(shù)等等。 然后重點介紹目前學(xué)術(shù)界最關(guān)注的BA模型，主要介紹BA模型的演化方式，目

4、前學(xué)術(shù)界對BA模型的討論都集中于其演化方式上，即許多網(wǎng)絡(luò)雖具有冪律的度分布，但其網(wǎng)絡(luò)演化卻與BA模型有著很大的不同。 然后引入短信網(wǎng)絡(luò)的概念，所有數(shù)據(jù)均來源于實際的運營商網(wǎng)絡(luò)，我們發(fā)現(xiàn)，短消息網(wǎng)絡(luò)具有scale-free的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點，但其演化發(fā)展模式卻與scale-free網(wǎng)絡(luò)有著巨大的差異。由此我們引入網(wǎng)絡(luò)信息流的概念，同時介紹了病毒在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的傳播機制，更深一步揭示為什么目前許多網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點雖與scale-free