基于复杂网络的短信传播的分析与演示界面的实现

摘要

近年来，国内外掀起了研究复杂网络的热潮。复杂网络不仅体现在网络规模的巨大，网络结构的复杂，网络行为也很复杂。现实世界中的许多系统都可以用复杂网络来描述，如社会网络中的科研合作网，信息网络中的万维网、科研引用网，技术网络中的因特网、电力网等。复杂网络的图形研究也有了一定的成果。 当今信息时代，短信的群发普遍流行。其传播速度快、传播范围大、传播数量多。传播机理与传染病的传播和计算机病毒的传播有类似的地方。本文借助复杂网络的理论与方法，以人类的关系网和性格取向为关键因素，构建了一个短信模型，对该模型进行了图形的演示。利用复杂网络中常用的三种网络：小世界网络、无标度网络和和实际网络作为模型的人与人之间的关系结构。对短信的传播过程进行了数值模拟，主要分析了最终收到短信的人数和传播步长的关系，模型中的一些可变参数与收到短信的人数的关系。 本文另一部分是一个跨学科的融合。基于复杂网络本身就具有跨学科的特点，为了更好地分析复杂网络的问题。制作出了这样一个演示软件：其功能主要用来对复杂网络的整个传播行为进行一个演示。软件编码基于Java的swing图形化编程技术，其主要功能包括洛伦兹系统、蔡氏环电路相图的演示。小世界网络、无标度网络生成过程的演示，以及这个短信模型传播过程的演示。演示中可清楚看到网络的每个点每条连接和短信的传播流程。也可以使用其它编程语言的图形化界面对其余复杂网络的模型进行类似的直观演示，帮助分析结果和交流成果。希望这一功能的初步实现给广大复杂网络研究人员和爱好者一个启发，可以做进一步的研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2研究简史

1.3论文的研究内容和组织结构

参考文献

第二章复杂网络基本理论

2.1网络上的静态几何量

2.1.1网络的图表示

2.1.2度与度分布

2.1.3平均路径长度

2.1.4聚类系数

2.1.5实际网络的统计性质

2.2网络机制模型

2.2.1规则网络与随机网络

2.2.2小世界网络

2.2.3无标度网络

2.3网络的演化性质

2.4网络的动力学性质

2.5网络的结构稳定性

2.6本章小结

参考文献

第三章 复杂网络图形研究

3.1生成图算法

3.1.1经典的布点算法

3.1.2复杂网络的布点

3.2复杂网络处理图形工具

3.3本章小结

参考文献

第四章 短信传播模型的演示与分析

4.1引言

4.2短信群发的原因和特点

4.3短信群发模型的建立

4.3.1短信模型

4.3.2短信模型的简单演示

4.3.3算法

4.4数值模拟

4.4.1三种网络下拥有短信的人数

4.4.2第一类人所在比例对三种网络上短信传播的影响

4.4.3第三类人发送短信的概率对三种网络上短信传播的影响

4.5短信传播过程的详细演示

4.6本章小结

参考文献

第五章 演示软件的开发与功能演示

5.1引言

5.2需求分析

5.3详细设计

5.3.1技术可行性分析

5.3.2具体功能设计

5.4功能演示

5.4.1洛伦兹系统

5.4.2蔡氏环电路

5.4.3小世界网络生成

5.4.4无标度网络生成

5.4.5短信传播过程

5.4.6其它功能简介

5.5本章小结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文