復雜網(wǎng)絡可靠性研究.pdf

1、復雜網(wǎng)絡可靠性的研究對于理解網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和行為至關(guān)重要。真實復雜網(wǎng)絡的拓撲特性和可靠性緊密相關(guān)，對于不同的網(wǎng)絡，其可靠性存在很大差異。已有研究表明不同的網(wǎng)絡拓撲有著不同的容錯性和抗攻擊性。特別是，當遇到節(jié)點的隨機移除時，無尺度網(wǎng)絡要比隨機網(wǎng)絡健壯的多，而當惡意攻擊時，前者比較脆弱。然而由于對復雜網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)知之甚少，甚至有很大偏差，因此對復雜網(wǎng)絡的可靠性研究一直是個很棘手的問題。 目前復雜網(wǎng)絡的可靠性研究大都集中于研究攻擊模式對

2、網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的影響以及一些相繼故障模型，而度與介數(shù)在一定程度上都可以反映出節(jié)點重要性，因此基于度與介數(shù)的攻擊得到了廣泛的研究。然而，這些都是基于幾何量變化來研究網(wǎng)絡在受到攻擊后的結(jié)構(gòu)動態(tài)行為，一直以來都沒有一個確定的宏觀的指標來衡量復雜系統(tǒng)可靠性。這也正是本文的研究目標。 首先，為了宏觀的研究復雜網(wǎng)絡拓撲的可靠性，針對復雜網(wǎng)絡的特點，本文引入了可靠性指標一網(wǎng)絡連通可靠度來衡量網(wǎng)絡的可靠性，為增強網(wǎng)絡的安全性提供堅實的理論基礎。其

3、次，給出了可靠性度量網(wǎng)絡連通可靠度的相關(guān)算法。 通過對不同網(wǎng)絡模型受到攻擊后的可靠性指標變化及分布進行模擬分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1、隨著網(wǎng)絡規(guī)模的增大，可靠度呈線性增長趨勢；2、在對網(wǎng)絡進行隨機攻擊時，網(wǎng)絡連通可靠度大小排序為：BA＞ER＞規(guī)則≈WS，而在惡意攻擊時，ER＞規(guī)則≈WS＞BA。 理論和實踐都證明，網(wǎng)絡連通可靠度不僅僅刻畫了復雜網(wǎng)絡的可靠性，而且將復雜網(wǎng)絡可靠性用確切的量來表示，這為復雜網(wǎng)絡的保護提供了一定的理論基