基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的Internet AS層網(wǎng)絡(luò)演化分析.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)廣泛地存在于自然界和人類社會中,從Internet、WWW到化學(xué)反應(yīng)、生物食物鏈,再到人類社會的人際關(guān)系、人們之間的工作合作、科技引文,甚至人類性伙伴等都呈現(xiàn)出復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦浴＝陙?復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究得到了迅速地發(fā)展,已經(jīng)遍及各個學(xué)科領(lǐng)域,如生物學(xué)、物理學(xué),甚至社會科學(xué)。究其原因主要是由于計算能力的提高,使人們能夠?qū)Π瑪?shù)以千萬計節(jié)點的各種現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究。另外,人類迫切需要從整體上去認(rèn)識各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各部分之間的相互關(guān)系,

2、以揭示出具有某些指導(dǎo)意義的規(guī)律。研究這些復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是為了弄清產(chǎn)生它們的內(nèi)在機(jī)制,了解它們的演化規(guī)律,進(jìn)而找到這些網(wǎng)絡(luò)之上的復(fù)雜行為與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的關(guān)系,以便積累起對支配復(fù)雜系統(tǒng)的自然規(guī)律的認(rèn)識。 本文旨在對Internet AS層網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化進(jìn)行研究,這是本文工作的重點。在文中,簡要介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的背景和最新進(jìn)展,同時對Internet AS層網(wǎng)絡(luò)做出了相應(yīng)的說明,介紹了研究Internet AS層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)演化所用的一些

3、重要的參數(shù)并進(jìn)行了深入的探討,重點分析了這些參數(shù)的演化規(guī)律以及演化的可能原因,主要的研究工作有以下幾點： (1)Internet AS層網(wǎng)絡(luò)中HUB節(jié)點的演化規(guī)律及其對該層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,大部分節(jié)點只有少數(shù)幾個連結(jié),而某些節(jié)點卻擁有與其他節(jié)點的大量連結(jié)。這些具有大量連結(jié)的節(jié)點稱為“集散(HUB)節(jié)點”。本論文對InternetAS層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,選取網(wǎng)絡(luò)中度值最大的20％,5％節(jié)點度值占網(wǎng)絡(luò)總度值的百分比,

4、同時選取網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點中度值大于300的,介于100-300的節(jié)點考察其百分比分別進(jìn)行分析,來研究HUB節(jié)點演化規(guī)律。 (2)Internet AS層網(wǎng)絡(luò)中無標(biāo)度性質(zhì)的演化及其對該層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響。這里重點討論了Gini系數(shù)、度秩指數(shù)、節(jié)點度方差隨時間的演化及其規(guī)律,指出了演化背后的可能原因。 (3)Internet AS層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵的演化規(guī)律及其對該層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)熵可以用來度量網(wǎng)絡(luò)的無序性程度,在本文中