复杂网络

摘要： 因各国天然气需求增加,全球天然气贸易局势愈加复杂,本文构建全球管道天然气贸易复杂网络,从静态网络结构特征与动态网络功能维度选取多个指标,运用"熵值法"和"时序加权平均算子"构建节点国家重要性动态综合评价模型,利用2013～2019年全球管道天然气贸易数据进行实证分析.结果表明:从出口视角看,俄罗斯占据核心地位;哈萨克斯坦和挪威等靠近网络中心、出口稳定;荷兰、美国和英国起贸易枢纽作用;阿尔及利亚和加拿大等虽出口量大,但贸易关系单一.德国、法国和中国等国家,受限于能源禀赋,在进口端占据重要地位.美洲、欧洲地区管道天然气贸易流转速率和市场化程度优于中东、亚太和非洲地区.最后,本文提出了优化我国管道天然气进口的相关建议.

摘要： 本文创新性地引入复杂网络模块化分析,该方法可以通过建模将区域物流网络中具有相同增长趋势的地区区分开来,模块数越少说明网络整体的相似度越高.本文选取2005～2019年区域物流发展的相关指标数据,利用结构熵权法计算出各区域物流的综合水平,然后利用复杂网络刻画出中国各省、自治区和直辖市之间物流发展的相关性,最后根据各区域物流相关性的强弱进行模块化分析.结果表明,中国区域物流发展的协同性较高,且区域物流间平均相关性整体呈上升趋势.

摘要： 复杂网络上集群行为的研究是多学科交叉的热点,行为学实验不仅证实了集群行为的普遍存在性,而且证实了利用演化论解释集群行为涌现的合理性.复杂网络上演化博弈理论已取得长足发展,特别是在两策略竞争理论分析方法上取得突破性进展.首先介绍了演化博弈框架下合作演化机制的相关研究,详细总结了近年来被广泛关注的个体异质性和环境反馈对于合作演化的影响研究;其次阐述了五种复杂网络上演化博弈的理论分析方法,包括最近提出的适用于任意网络结构和更新规则的溯祖随机游走理论;再次给出了基于最后通牒博弈模型的资源配置问题研究;最后总结了复杂网络最后通牒博弈所面临的挑战及未来发展趋势.

摘要： 为了分析航班运行风险传播过程,进而有效控制保障飞行安全,基于复杂网络理论,首先参照民航局咨询通告选取机组、航空器、运行环境共29个终端因素作为网络节点,统计民航安全监察记录,根据事件中节点关系,构建无向网络;统计前后节点间的作用关系和发生概率,提出一种有向带权的航班运行风险网络;然后,引入改进感染率和改进恢复率概念,构建一种适用于航班运行风险传播分析的改进SIR(Susceptible-infected-recovered)模型;定义感染起始范围,最后采取多参数控制方式,大规模计算该有向带权网络的传播和控制过程.结果 表明:有向网的平均最短路径为1.788,属于小世界网络;参照使用民航常规管控措施,有向网节点感染下降幅度可达到37.4％;对入度值排序前3或前4的节点控制后,感染节点峰值下降率高达50.6％和58.1％,网络传播抑制明显.结果 证实:在该航班运行风险有向带权网络中,按入度值控制节点对抑制风险传播最为有效.

摘要： 目的对喜炎平注射液治疗病毒性肠道感染的用药特征进行分析,以指导临床合理用药。方法基于中国中医科学院中医临床基础医学研究所构建的医院信息管理系统(HIS)数据库,对29家医院2006年12月1日至2016年6月30日间1 814例使用喜炎平注射液治疗的肠道感染患者进行临床特征和联合用药关联规则分析,采用Tabu搜索算法进行数据处理。结果喜炎平注射液联用西药中用药次数最多的是口服补液盐、复合维生素、西咪替丁类药和抗生素类药;联用中药中用药次数最多的是清热剂、固涩剂和清热解毒剂。结论在病毒性肠道感染治疗中,较推荐的治疗方案是应用喜炎平注射液联合补液、中药固涩剂,达到抗病毒、止泻、调整胃肠道环境。

摘要： 重要节点排序是复杂网络研究的重要问题。用网络的鲁棒性和脆弱性指标评价基于引力模型的重要节点排序算法GM(gravity model)和其局部算法LGM(local gravity model)时,当度大的节点从网络中移除后,其引力较大的近邻节点的后续移除通常并不能在很大程度上影响网络的结构与功能,说明算法在重要节点排序精度方面仍然存在提升之处。基于此,在弹簧模型的启发下,进一步考虑网络节点近邻和路径信息,并结合网络直径,提出了重要节点排序算法SM(spring model)和其局部算法LSM(local spring model)。基于合成网络和真实网络数据集针对网络的鲁棒性和脆弱性与经典算法进行对比实验,结果表明SM算法和LSM算法对于网络中重要节点排序具有更高的准确性。特别地,在Power网络上的SIR传播实验进一步证明了SM算法相较于其他算法,具有更高的合理性和有效性。

摘要： 在海量数据呈现爆炸增长态势的互联网时代,传统算法已无法满足处理大规模、多类型数据的需求。近年来最新的图嵌入算法通过学习图网络特征,在链路预测、网络重构和节点分类实践中普遍取得了极佳的效果。文中基于传统自动编码器模型,创新地提出了一种融合Sdne算法与链路预测相似度矩阵的新算法,通过在反向传播过程中引入高阶损失函数,依据自编码器的新特征调整性能,改进传统算法中以单一方式判定节点相似度这一方法存在的弊端,并建立简易模型分析证明优化的合理性。对比最新研究中效果最好的Sdne算法,该算法在Micro-F1和Macro-F1两种评价指标上的提升效果均接近1%,可视化分类效果表现良好。与此同时,研究发现高阶损失函数超参的最优值大致处于1~10范围内,数值的变化依旧能够基本稳定维持整体网络的鲁棒性。

摘要： 针对如何利用食品安全标准引用网络来从众多的食品安全国家标准中找到对食品安全检验、检测影响较大的关键标准,提出了一种基于多属性综合评价的食品安全标准引用网络重要节点发现方法。首先,利用社交网络分析中的度中心性、紧密度中心性、介数中心性以及Web页面重要度评价算法PageRank,分别对标准节点的重要性进行评价;然后,使用层次分析法(AHP)计算各个评价指标在重要性评价中的权重,通过基于逼近理想解排序法(TOPSIS)的多属性决策方法综合评价标准节点的重要性并寻找到重要节点;其次,将基于综合评价得到的重要节点与基于度的评价得到的重要节点分别从各自的引用网络中删除,并检验重要节点删除后引用网络的连通性,连通性越差,说明节点越重要;最后,使用Louvain社区发现算法检验网络的连通性,即对网络节点进行社区发现,没有被划入社区的节点越多,说明网络的连通性越差。实验结果表明,相较于基于度的评价方法,基于多属性的综合评价方法发现的重要节点被删除后不能划入社区的节点更多,证明后者能更好地发现引用网络中的重要节点。可见所提方法有助于标准制定者在修改、更新标准时,快速把握核心内容与关键节点,对食品安全国家标准的体系构建起到指导作用。

摘要： 在物联网与智能电网相结合的背景下,如何构建泛在电力物联网,使其更为高效与经济,是需要首先解决的一个问题。而复杂网络由于其出众的拓扑建模与分析能力,与该研究内容非常契合,因此考虑将复杂网络理论应用于泛在电力物联网的规划与设计之中,通过网络效率、凝聚度等网络评估指标,节点度、节点介数、效率损失系数、凝聚度变化率等节点评估指标,研究一种针对给定电力网络设计其泛在电力物联网感应层与网络层的方法,为泛在电力物联网的规划提供参考与依据。

摘要： 网络表示学习是为了将网络中的顶点用低维的向量进行表示,将网络的整体结构保持的完整.这些表示过后的向量可以被看做原始网络的特征,进行下游任务,在多标签节点分类,多路链路预测实验时,结果表明我们的方法在不同数据集中有着优秀的表现.

摘要： 聚落中的空间节点构成了聚落的社会空间耦合网络,它具有一定的空间秩序,其网络特征与人的主观体验存在较强的关联,是一个复杂的网络结构.聚落空间结构的复杂网络既不是随机网络也不是规则网络,而是介于两者之间的一种更符合真实网络的特殊的小世界网络.基于复杂网络的特性,亚历山大提出了社会网络分析法.宏村、宽窄巷子和钟祥莫愁村都具有小世界属性,用社区网络分析法在横向对比中挖掘网络结构特征及与社会行为的关联,并基于社区挖掘理论,运用GN算法对案例的空间网络组团结构进行计算和优化,并用模块度参数对优化结果进行验证;结果表明可以探寻社区空间网络的空间结构规律,并且可以基于真实网络的规律从理论和实践的应用上提出一套改善社区空间组团的设计策略.

摘要： 随着城市化进程的迅速推进以及大都市城市轨道交通网络化运营的逐步实现,城市轨道交通在城市交通系统中扮演的角色也越来越重要,而如何筛选城市轨道交通网络中重要度较高的站点则是运营过程中一个非常重要的问题.本文基于复杂网络模型,首先提取了城市轨道交通的复杂网络特征,通过Ucinet构建城市轨道交通网络拓扑结构,使用TOPSIS方法构建基于城市轨道交通网络特性的节点重要度分析模型,并以南京地铁为例,得出南京城市轨道交通站点重要度排序.真实、有效地确定城市轨道交通网络中的关键节点,对于城市轨道交通的运营管理品质提升和未来城市轨道交通的规划建设都有着重要的参考价值.

摘要： 北京作为京津冀城市群协同发展的中心城市,与周边城市在信息流、经济流、交通流等要素方面的联系日益密切,北京的都市圈时代特征也越发明显.然而快速的城镇化进程与机动化进程,以及北京单中心集聚的空间结构,使得北京地铁网络的建设已经难以有效解决北京的交通拥堵问题,单一的城市地铁发展模式也更加难以满足都市圈时代空间拓展的需求,而多层次轨道交通网络在促进城乡融合与区域协调发展方面起着重要作用.本文将北京都市圈轨道交通网络构造成复杂网络模型,从复杂网络的研究视角对其拓扑结构演变特征进行定量对比分析,并结合复杂网络相关的度量指标对北京都市圈多层次轨道交通网络的建设现状进行量化评价,最终给北京都市圈轨道交通未来的发展建设提出相关的优化建议,促进北京及其周边地区的协同发展.

摘要： 为降低医疗资源结构与布局不合理、服务体系碎片化等问题,以医疗设施服务半径为出发点,运用复杂网络分析方法,刻画重庆市渝中区、沙坪坝区和九龙坡区医疗设施空间布局与体系结构,选取整体、局部、个体三方面测度指标分别测量现状医疗设施网络完备度、连通度与重点设施.发现医疗设施网络完备程度方面沙坪坝区＞渝中区＞九龙坡区;网络连通度方面沙坪坝区＞渝中区＞九龙坡区;"三级"医疗设施"中介作用"较强.指导现状医疗设施空间布局与体系结构建设.

摘要： 分析了不完整信息下赛博作战的复杂网络。赛博空间:第四次世界大战爆发的触点?第一枪 赛博战最令人恐惧的地方就是具有针对性:敌人可以跨越国界攻击一个人、一类人、甚至一个区域或一个国家.具体分析了基于不完全信息的拓扑还原、基于局部信息的目标选择与评估。

摘要： 近年来,我国城市规模的不断扩张,城市居民通勤时间日益增加,而城市快速轨道交通的高效性、准时性等特点对于解决城市通勤问题起着重要的作用.20世纪末随着小世界网络与无标度网络的兴起,越来越多的学者开始借助复杂网络来研究城市轨道交通问题.本文将以上海地铁网络为例,采用复杂网络的研究方法,对其网络拓扑结构的演变特征进行分析,主要从网络各发展时期的复杂性特征、站点度分布、Hub站点空间分布等方面展开研究.在对多个发展阶段复杂性特征对比量化的基础上,总结上海城市地铁网络的发展规律和存在的现状问题,并据此提出相关的优化建议,以期对未来地铁网络建设提供相应的参考.

摘要： 为探究城市群网络结构与城市间联系特征,运用复杂网络分析方法,基于人口流动数据建立城市群复杂网络模型,选取网络密度指标测算整体网络结构特征;模块度、聚类系数、k-核指标测算局部网络特征;点度中心度、中介中心度、接近中心度指标测算个体网络特征.选取京津冀城市群为实证案例,主要研究结论为:京津冀城市群整体联系较为紧密;形成以"北京市"、"天津市"等为中心的6个城市组团,组团化发展明显;北京市、天津市、石家庄市在市群中地位较高,起到京津冀城市群发展的支点作用.研究结果为京津冀城市群未来发展与城市定位提供了一定的科学依据.

摘要： 根据网络科学的发展,超网络作为一种可以用于描述复杂系统和复杂性问题的新方法逐渐受到领域专家的重视.论文针对超网络建模开展了相关研究,首先系统地介绍了复杂网络的特征、性质,而后简述了超图和超网络的相关定义和特性,对超网络的基本概念、基本特点和常见模型进行了总结,最后对复杂网络和超网络的使用工具方法进行了简单的对比.由于超网络理论能很好地反应系统的复杂构成和其拓扑结构形态，通过利用超网络形式化的描述，以及超网络可以对网络之间的相互交互与映射关系规范的特质，可以用超网络对模型应用中的关键技术进行更加简洁的探讨。从而，超网络模型一方面不仅为日常所用的互联网、万维网、物流信息网和电力网等各生产生活领域中提供了一种更为简便的方法。另外一方面，同时也为研究军事组织指挥、控制问题等提供了一种新的工具和思路。因此更为我们下一步基于军事的超网络建模可视化方法的研究相应的提供了坚实的基础。

摘要： 为揭示基于铁路车流的成渝城市群空间结构特征,借鉴复杂网络理论与技术方法,以城市为“节点”,以铁路车流联系为“连线”,构建城市空间结构复杂网络模型,建立复杂网络分析的整体结构(网络密度、K核指标)、节点结构(节点中心性、结构洞)指标体系,刻画城市群空间结构网络模型特征,研究发现:①成渝城市群“核心-边缘”结构明显;②成都、重庆核心城市的空间遮蔽范围缩小;③成渝城市群空间结构模式逐渐形成.最后从区域交通结构优化和城镇体系构建两方面探索城镇协同发展策略,以期对城市群的规划建设和发展策略提供一定科学依据.相较其他方法,把县级城市纳入到网络模型,更加精细地刻画现实网络;也从更加整体的角度识别城镇在空间结构中的地位与作用,避免忽视部分县级城市的专业化功能地位.

摘要： 为提升对城市公交系统可靠性规律的理解能力,增强对系统局部功能失效造成影响的后果预判能力,运用复杂网络分析方法及计算机仿真模拟技术,从静态结构可靠性及动态响应可靠性两个方面,构建城市公交网络可靠性分析指标体系,并以山地城市重庆和平原城市成都公交网络为靶区展开对比实证分析.研究表明,两地公交网络可靠性在多个方面存在较大差异,针对可靠性规律特征,提出针对性优化策略.本研究提供了一套较为系统的公交网路可靠性研究方法体系,为提升公交系统规划技术的科学性提供了新的思路和方法.

摘要： 本发明涉及一种基于复杂网络的复杂产品生态网络建模方法，包括以下步骤：1)采用体素构造法建立复杂产品的复杂网络；2)以产品个体为对象，结合产品个体的环境信息，建立产品元；3)以实现相同功能为分类标准，将一个或多个相同结构特性的产品个体构成一产品种群，结合产品种群的环境信息，建立产品簇；4)以实现特定功能为分类标准，将一个或多个产品种群构成一产品群落，结合产品群落的环境信息，建立产品体；5)基于复杂网络建立复杂产品的产品生态网络模型。与现有技术相比，本发明简化传统产品模型设计的复杂度，建立产品生态网络模型来反应产品元在物质、能量、信息的交换和传递，达到智能设计与进化的目的。

摘要： 本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品装配建模方法，综合考虑了装配零件层和装配特征层两个层级的信息，建立一种双层结构模型，从而弥补了传统装配模型仅侧重单一层级的不足，扩展了复杂机械产品装配模型的表达能力；引入复杂网络理论，更加清晰地表达出复杂机械产品的拓扑结构和统计特性，有利于进一步开展后续研究工作；采用模糊层次分析法对零件间的关联关系进行加权，与传统的专家打分法相比，有效提高了结果的客观性；采用改进的连边社团检测算法对零件级网络进行社团划分，考虑了零件间关联关系的强度，提高了零件级网络的层次性，同时降低了特征级网络的建模难度，而且更便于特征级开展后续的分析工作。本发明具有较强的扩展能力，提供了一个较为完备的分析平台。

摘要： 本发明公开了基于复杂网络的自动驾驶汽车复杂环境模型、认知系统及认知方法，在感知自动驾驶汽车外部环境的基础上，首先，针对个体驾驶行为认知的复杂性问题，依据用于表示驾驶操控激进程度和模式转移偏好的驾驶特征参数，进行驾驶风格识别；其次，依据环境中运动主体的群体行为特征，在驾驶风格识别的基础上，基于复杂网络，以运动主体为节点，以道路为约束，建立时变复杂动态网络作为自动驾驶汽车复杂环境模型；最后，对复杂环境模型中的节点进行参数化表述，实现对复杂环境的节点差异化认知，采用凝聚算法对复杂环境模型中的节点分层，实现对复杂环境的层次化认知，建立复杂环境模型的无序程度度量方法，实现对复杂环境的全局风险态势认知。

摘要： 本发明公开本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品模块划分方法，该方法将复杂网络理论应用到复杂机械产品模块划分中，将复杂机械产品的零部件作为网络节点，零部件之间的隶属关系作为网络的边，零部件间的关联强度作为网络的边权，并研究了结构及功能关系强度的边权定量化方法，同时采用基于混合模糊属性决策理论来计算权重复杂网络边权，基于此构建产品的零部件关系网络模型，本发明能够解决复杂机械产品的模块划分，且能够减少计算过程中存在的的主观性与模糊性，对技术人员的设计经验依赖较低，可以较准确实现对复杂机械产品模块划分。

摘要： 本发明公开了一种对复杂网络节点和复杂网络非同质性的分析方法，包括如下步骤：S1、定义网络及节点，计算连接边；S2、设置阈值，进行网络可视化处理；S3、进行网络特征分析，计算幂值加权度；S4、计算网络加权熵。本发明与现有对复杂网络的特征分析相比，“幂值加权度”综合考虑了节点的连接边和权重，克服了以往“度”这一计算单一考虑连接边或者权重的局限，更加准确地量化了节点在复杂网络中的重要程度；并用“幂值加权度”来计算复杂网络的熵，即“网络加权熵”，以此考察网络的非同质性。

摘要： 本发明涉及一种基于复杂网络的复杂产品生态网络建模方法，包括以下步骤：1)采用体素构造法建立复杂产品的复杂网络；2)以产品个体为对象，结合产品个体的环境信息，建立产品元；3)以实现相同功能为分类标准，将一个或多个相同结构特性的产品个体构成一产品种群，结合产品种群的环境信息，建立产品簇；4)以实现特定功能为分类标准，将一个或多个产品种群构成一产品群落，结合产品群落的环境信息，建立产品体；5)基于复杂网络建立复杂产品的产品生态网络模型。与现有技术相比，本发明简化传统产品模型设计的复杂度，建立产品生态网络模型来反应产品元在物质、能量、信息的交换和传递，达到智能设计与进化的目的。

摘要： 本发明公开了一种基于复杂网络和图神经网络的僵尸网络检测方法，解决了目前的方法通常需要具备较好的恶意脚本、恶意软件静态分析和动态分析能力，同时目前对于未知僵尸网络及相关僵尸网络变种检测能力不足的技术问题，本发明将流量解析数据转为图数据，通过复杂网络技术提取节点相关特征值，再以图神经网络构建模型学习数据中的属性信息和结构信息。该方法摆脱了以往基于机器学习的僵尸网络检测方法无法发现结构信息的弊端，以及单纯基于图神经网络而未对流量解析数据进行深入的特征工程而丢失结构信息的缺陷。本发明的方法可作为僵尸网络综合检测系统的重要组成部分，以提高未知僵尸网络及其变种的检测精确率。

摘要： 本发明公开了基于复杂网络的自动驾驶汽车复杂环境模型、认知系统及认知方法，在感知自动驾驶汽车外部环境的基础上，首先，针对个体驾驶行为认知的复杂性问题，依据用于表示驾驶操控激进程度和模式转移偏好的驾驶特征参数，进行驾驶风格识别；其次，依据环境中运动主体的群体行为特征，在驾驶风格识别的基础上，基于复杂网络，以运动主体为节点，以道路为约束，建立时变复杂动态网络作为自动驾驶汽车复杂环境模型；最后，对复杂环境模型中的节点进行参数化表述，实现对复杂环境的节点差异化认知，采用凝聚算法对复杂环境模型中的节点分层，实现对复杂环境的层次化认知，建立复杂环境模型的无序程度度量方法，实现对复杂环境的全局风险态势认知。

摘要： 本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品装配建模方法，综合考虑了装配零件层和装配特征层两个层级的信息，建立一种双层结构模型，从而弥补了传统装配模型仅侧重单一层级的不足，扩展了复杂机械产品装配模型的表达能力；引入复杂网络理论，更加清晰地表达出复杂机械产品的拓扑结构和统计特性，有利于进一步开展后续研究工作；采用模糊层次分析法对零件间的关联关系进行加权，与传统的专家打分法相比，有效提高了结果的客观性；采用改进的连边社团检测算法对零件级网络进行社团划分，考虑了零件间关联关系的强度，提高了零件级网络的层次性，同时降低了特征级网络的建模难度，而且更便于特征级开展后续的分析工作。本发明具有较强的扩展能力，提供了一个较为完备的分析平台。

摘要： 本发明公开本发明公开了一种基于复杂网络的复杂机械产品模块划分方法，该方法将复杂网络理论应用到复杂机械产品模块划分中，将复杂机械产品的零部件作为网络节点，零部件之间的隶属关系作为网络的边，零部件间的关联强度作为网络的边权，并研究了结构及功能关系强度的边权定量化方法，同时采用基于混合模糊属性决策理论来计算权重复杂网络边权，基于此构建产品的零部件关系网络模型，本发明能够解决复杂机械产品的模块划分，且能够减少计算过程中存在的的主观性与模糊性，对技术人员的设计经验依赖较低，可以较准确实现对复杂机械产品模块划分。