基于级联失效的复杂网络抗毁性

摘要

传统的复杂网络抗毁性研究主要基于网络静态连通性,而忽视了网络动态特征。该文在网络动态性基础上,研究级联失效条件下复杂网络的抗毁性能,对ER随机网络模型、BA无标度网络模型和PFP互联网拓扑模型这三种模型在不同攻击策略下的抗毁性进行了对比分析和仿真实验。实验结果表明:在随机攻击下,ER网络表现最为脆弱,而BA网络的抗毁性远不如PFP网络;在故意攻击下,3种网络模型对最大节点度优先攻击、最大节点介数优先攻击以及最大边介数优先攻击这3种攻击策略的抗毁性都很脆弱,仅需攻击极少量关键边即可使网络崩溃,但是相对而言PFP网络具有明显优势。通过上述分析,本文认为网络的动态特性对网络抗毁性影响很大,因此应在评估复杂系统可靠性、设计可靠网络拓扑、网络元素保护策略或是攻击策略中予充分考虑。