网络科学

摘要： [目的/意义]合理预测科研领域的潜在合作关系有助于优化资源配置,提升科研产出效率。从科研网络出发的潜在合作预测研究日益增长,需要系统总结。[方法/过程]在CNKI和Web of Science中检索并筛选出基于科研网络的潜在合作关系预测方法的研究,从年发文量、期刊分布对目标文献集进行统计分析。使用内容分析法,梳理出预测潜在合作关系的一般流程,描述步骤中的方法。[结果/结论]潜在合作关系预测一般流程为网络构建、特征提取与表示、合作预测和预测结果评价,其中构建的网络可分为同质网络、异质网络和二分网络,特征提取和表示可分为节点内容特征和网络结构特征,合作预测的方法主要有基于相似性的方法和基于机器学习的方法,预测结果评价的指标为AUC、Precision和Ranking Score;现有方法的局限性启示了未来潜在合作关系预测的发展方向。

摘要： 链路预测是网络科学的一个重要研究分支,旨在推断网络中节点对间存在连边的可能性。现实生活中很多事物关系都能够通过网络科学进行描述,很多实际问题都可以转化为链路预测问题。节点无特征网络链路预测算法可向有向网络、加权网络、时序网络等更复杂的网络推广。但现有的链路预测算法面临着网络结构信息挖掘不够深入、特征提取过程受人为主观意识影响、算法很难迁移到其他网络中、算法复杂度过高而无法在大型真实工业网络中应用等诸多问题。针对上述问题,文中基于图注意力网络的基本结构,采用图嵌入表示技术采集节点特征,类比神经图灵机中的内存寻址策略,结合复杂网络重要节点发现的相关工作,设计了一种快速高效的注意力计算方式,提出了一种融合快速注意力机制的节点无特征网络链路预测算法(Faster Attention Mechanism Link Prediction Algorithm,FALP)。在3个公开数据集和1个私有数据集上进行实验,结果表明,FALP算法有效避免了上述问题,同时具有优异的预测性能。

摘要： 针对网络空间安全专业网络科学课程教学中存在的通用MOOC资源丰富但专业针对性不强、学情掌握难、互动性差等问题,分析国内外知名MOOC平台相关课程资源,提出在SPOC和智慧教学等新型教学模式和手段下,依据课程目标和课程内容开展"MOOC学习+讨论""线上直播/线下课堂+问卷&练习"的混合式课堂教学设计,介绍依托中国大学MOOC平台开设异步SPOC课程的教学实践,最后通过数据说明教学实践效果.

摘要： 针对复杂网络受蓄意攻击频繁,而现有的检测方法大多忽略全局拓扑突变特征的问题.从网络全局拓扑的异常演化特征出发,提出网络路径相对变化系数(network path change coefficient,NPCC)r,量化节点间传输路径的变化.由斐波那契数列衍生出斐波那契演化域,用于区分正常和异常演化.将r作为核心度量参量,构建斐波那契演化域,形成网络异常检测方法,实现对异常的判定.结果表明,该检测方法的平均准确率为90％ 以上,高于最大公共子图(maximum common subgraph,MCS)及图编辑距离(graph edit distance,GED)的准确率,证明了所提检测方法的有效性.

摘要： 无标度网络及其相关的幂律度分布、偏好链接机制是网络科学研究中的核心概念.这些概念的研究既有相当长的历史,又存在着至今依然有争议的地方.该文旨在从网络的角度阐述围绕这些概念的研究中的一些重要的历史节点之间的联系,其中包括曾被忽略的普莱斯的奠基性研究工作.该文也将对围绕这些概念的学术争议进行介绍和分析,包括20世纪中叶西蒙和曼德布罗特围绕幂律产生机理的论战,以及近期围绕无标度网络究竟是多还是少的争议.最后,展望了无标度网络的未来研究.

摘要： 在竞争激烈的足球比赛中,球队的战绩往往是简单地以每个球员的实力加成来估算。然而,团队合作的力量远比简单的加法要大得多。为了探究队内球员合作的动态特点,并拿出有效的策略来指导下赛季的比赛取胜,本文提出了三套模型,依次是针对球队阵型布置的无向图模型、针对球队水平评价的多指标分析的回归模型,及融合上述两套模型的综合评价模型。为了验证模型有效性,本文根据某联赛Huskies队的数据,对其本身及对手情况进行分析,为其下赛季的战术布置及策略给出建议。

摘要： 网络科学是应用物理学和数学中最活跃的领域之一,被广泛应用于团队合作分析,尤其是运动队合作分析.针对本问题应构建传球网络,确定团队合作的关键绩效指标,并为该队提出一些有效的策略.构建传递网络,首先要数据处理,可视化时空数据可更好地分析,通过数据发现最频繁的事件几乎构成了一场足球赛中所有事件的80％.将网络中的链路标准定义为当节点是参与者时传递的频率.球员之间传球越多,链接的重量就越大.因从海量数据中难以选择有价值的指标,本文采用PCA进行数据简约.经处理后,数据中10个变量减为3个,保留了81.53％的原始信息,确定三个主成分作为绩效指标,考虑了其实际意义,发现其代表团队合作中的协调性、积极性和纪律性.为了反映团队工作的结构性、组态性和动态性,构造了BPNN来预测性能指标的好处.

摘要： 本文采集了较为成熟的两个区块链应用比特币和以太坊的原始区块链数据,经过解析,提取出其中记录的交易数据,再从网络科学的角度对交易数据网络的基本网络拓扑性质进行分析,得出了该网络存在的一些特性,比如该网络属于异配网络、具有良好流动性等。此外,我们还对数字加密货币的区块链数据结构做了详细的总结,这也为后续对其他数字加密货币或者区块链系统进行数据分析积累了一定经验。同时,我们总结出的网络拓扑结构特征,也能加深人们对区块链系统的认知,并在一定程度上启发相关领域的研究、开发人员,促进区块链技术的发展。

摘要： 网络科学主要基于网络演算法、推荐系统和搜索引擎。网络科学的核心原则是同质性。同质性公理即相似的东西产生联系，物以类聚.人以群分，喜欢意味着喜欢所喜欢.这是一篇被引用最多的关于同质性的文章的摘要。它说，同质性将社会和地理联系起来.事实正是这样的网络观念给作为生态的网络的观念打下了基础。所以在网络科学的核心处，是一种生态的隐喻.

摘要： 复杂网络的理论模型研究一直是网络科学的最重要课题之一.本文首先概述网络科学理论发展史上的三个里程碑以及有权演化网络的发展概况.为了全面反映确定性与随机性混合的真实世界的统一性、多样性和复杂性,使网络理论模型更加接近实际网络的全面特性,本文着重评述近年来发展的统一混合网络理论模型的三步曲:和谐混合择优模型、统一混合网络模型和统一混合变速增长网络模型,总结和评述了混合理论模型三步曲的不同特点和相互联系,揭示了统一混合网络的复杂性与普适性及其错综复杂的转变关系.最后指出,该理论在多层次高科技网络等实际网络中的可能应用.

摘要： 本文从网络科学观点建立企业合作网络模型,考察了企业合作网络,通过数值仿真计算了网络的特性,和实例相比较,能够反映出在不同属性下的企业的不同排名状况.这说明本模型可以作为食业之间的合作伙伴选择的一种方法,在虚拟企业网络相应建模中予以应用.

摘要： 本文分析了网络同源性原理、最大满意边(顶点）问题、最大κ-补割问题、标签割问题、非平衡s-t割问题的近似算法。

摘要： 基于信息系统的武器装备体系需求论证是实现联合作战，提高体系作战能力必须解决的难点问题之一。在借鉴美军基于能力的国防战略并针对我军装备需求论证现状的基础上，通过分析基于信息系统的体系作战能力的内涵和体系需求工程的特点，阐述了使用定量的仿真方法，论证武器装备体系需求的意义和目的。分析并结合网络科学和多 Agent 理论的各自优势，提出了基于能力的武器装备体系需求论证框架，指出需要重点研究规模配比数量、通信拓扑结构、信息交互等级、信息流转模式和节点能力属性这五个方面的内容，为信息化条件下的武器装体系发展和建设提供了参考。

摘要： 根据网络科学理论模型的发展,结合统一混合网络理论的研究进展,为了全面反映确定性与随机性混合的真实世界的统一性.本文提出构建、总结和评论了具有5个层次的复杂网络金字塔,揭示了复杂性与简单性、多样性与普适性之间的关系,发现从最顶层到最底层网络的复杂性和多样性增加了,反之,简单性和普适性增强了,网络特性之间的转变取决于多个混合比.同时构造广义Farey组织、复杂网络金字塔来描述复杂网络的不同层次及其复杂性,这将有助于加深理解复杂网络不同层次的主要特性及其错综复杂的转变关系.

摘要： 本文首先简要评述了网络科学的研究特点和概况,进而从网络科学发展观出发,着重概述我们对于多层次的高科技企业网络研究的若干进展,包括高科技网络的四个层次:中关村科技园网络,全国高新科技园区网络、全国高科技企业网络到世界五百强企业网络;最后提出面临的挑战性问题及几点建议.

摘要： 根据网络科学的发展,试图将网络科学与作战体系复杂性仿真分析相结合,建立了基于复杂网络理论和"平行系统"思想的作战体系网络仿真分析框架,并对作战体系网络仿真分析研究的重点问题及方法进行了研究,为作战体系复杂性和整体性能的量化研究探索了新的思路,也是对军事问题研究理论方法的充实和完善。目前已开展的研究工作验证了作战体系网络仿真方法的科学性和有效性,进一步的深入研究可以为体系破击、建设和防护等问题提供依据和参考。

摘要： 本文对仿真科学与21世纪科学进行了探讨。文章认为，计算科学的基础是计算设施，算法与建模仿真软件处在上层建筑的重要地位，与计算机信息科学并列。

摘要： 本发明公开了一种适于科学合作网络的异质网络链路预测方法，包括以下步骤：获取科学合作数据，构建异质科学合作网络；在所述的异质科学合作网络上进行邻居节点采样；对采样的邻居节点进行邻居信息聚合；在所述的异质科学合作网络上进行训练，学习得到异质网络表示；将连边两端节点的表示向量的对位乘积作为连边的表示向量，用相应连边训练二元分类器；采用所述的二元分类器预测是否存在未知链路；若存在的未知链路为作者与作者链路，则表示未来两个作者会合作撰写文章，若存在的未知链路为作者与论文链路，则表示未来一个作者会引用某篇文章。本发明方法在预测作者合作和作者引用文章上都具有较好的效果。

摘要： 本发明涉及网络探索平台技术领域，具体为网络安全之密室逃脱科学探索平台，包括控制端、学生端和储存端，所述控制端包括主控电脑、巨大显示屏、监控系统和科学探索平台，所述学生端包括学生专用终端，所述储存端包括数据调用模块、数据更新模块和题目数据库，所述控制端、学生端和储存端之间通过局域网连接。本发明中，通过建立密室逃脱科学探索平台，该平台能积极推进青少年网络安全教育实施，增强青少年网络安全意识，促进其提高网络安全技能，自觉维护网络空间安全，为广大青少年创造一个自觉、积极的学习环境，通过灵活多变的故事场景，配合视频动画引入，结合游戏类真实场景，让青少年置身其中，自觉积极的学习网络安全知识。

摘要： 本发明面向STEM教育，公开了一种基于生成对抗网络的科学实验的模拟方法、系统及设备。所述方法包括：通过图片库模块获取实验观察对象的原始图像；通过操作项模块获取用户输入的目标操作指令；通过知识库模块生成目标操作指令对应的科学实验理论结果；通过图像生成模块将原始图像和科学实验理论结果输入目标网络模型，得到实验观察对象的模拟图像；通过实验模拟模块显示模拟图像和原始图像。通过本发明的技术方案，能够使科学实验不受时间、地点和实验器械的限制，使每一位学生都能够参与到科学实验中，从中体验学习的乐趣。此外，用户能够根据实时反馈的人工智能GAN模型生成的模拟图像调整实验方案，从而提高实验教育的效果。

摘要： 本发明公开了基于图神经网络的科学文献关键内容潜在关联挖掘方法，包括以下步骤：S1获取某一特定事件相关的科学文献数据，并进行数据清洗和预处理；S2利用TF‑IDF方法抽取文献内容关键词；S3以句子为单位，对抽取出的关键词和关键词所属参考文献构建词共现网络；S4利用图卷积神经网络学习关键词的向量表示；S5利用相似度计算函数得到不同关键词之间的相关度，挖掘其潜在的关联关系。本发明通过对文章内容抽取出的关键词关系进行建模，利用图卷积神经网络技术，对文献主要关键词的潜在关联进行挖掘，满足对科学文献内容进行分析需求，实现对不同领域科学文献的相关性进行分析，为科学文献的系统分析提供了有效的方法。

摘要： 本发明公开了一种基于科学合作异质网络分析的作者会议推荐方法，包括以下步骤：获取科学合作数据，构建异质科学合作网络；在所述的异质科学合作网络上进行邻居节点采样；对采样的邻居节点进行邻居信息聚合；在所述的异构科学合作网络上进行训练，学习得到异质网络表示；计算作者节点的表示向量和会议节点的表示向量的相似度；根据所述的相似度，向作者推荐与该作者相似度大的会议。本发明方法在科学合作网络中的针对作者推荐相应的会议和预测作者来会在相应的会议上发表文章都具有较好的效果。

摘要： 本发明公开了一种用于科学合作异质网络的作者迁移分类方法，包括以下步骤：获取科学合作数据，构建异质科学合作网络；将所述的异质科学合作网络中每个会议按照主题进行分类，每个作者根据其发表论文所属会议类别进行分组；在所述的异质科学合作网络上进行邻居节点采样；对采样的邻居节点进行邻居信息聚合；在所述的异质科学合作网络上进行训练，学习得到异质网络表示；使用作者表示向量和类别的训练数据集训练作者分类器；训练完成的作者分类器用于对未知作者进行分类。本发明方法基于元路径实现直接邻居和间接邻居节点的采样，同时采用多种信息方式使得作者的迁移分类具有较好的效果。

摘要： 本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的科学育种系统，涉及智能育种技术领域。本实用新型包括灯光控制单元、图像识别单元、控制单元、信息采集单元和后台服务器；灯光控制单元包括LED灯带、部署在整流电路上的开关控制电路和光控调节电路；控制单元包括微处理器和控制器；微处理器的输出端与控制器的输入端电性连接，用于下发操作指令至控制器，由控制器控制气扇、二氧化碳发生模块、浇灌模块和排水阀执行对应操作；信息采集单元包括图像采集模块和土壤采集模块。本实用新型通过在大棚内安装多种传感器，根据传感器采集的数据来使控制器对设备下发操作指令，使大棚内的环境达到育种的最佳环境，来提高大棚育种的成功率和产量。

摘要： 本发明公开了基于网络科学的微博用户关系网络演化模型构造方法，该方法包括网络初始化阶段和网络演化生成阶段，网络初始化阶段设定初始节点数量以及初始网络的拓扑结构；网络演化生成阶段分别采用随机增长、优先连接、随机连接及反向连接四种机制。本发明充分考虑了微博用户关系网络形成过程中的关键演化机制，能够真实反映微博用户关系网络的拓扑特征，结构简单，且不受网络规模的限制，适用于真实微博用户关系网络各种拓扑特性分析，以及各种信息在微博用户关系网络中的传播机理研究，不仅有助于优化真实网络的拓扑结构，进而提高有用信息的传播效率，而且有利于网络谣言传播的防控，降低其带来的危害。

摘要： 本发明公开了基于网络科学和卷积神经网络的药品关联图谱的构建方法，首先对药品信息进行特征提取，结合药剂师给出的初始药品分类，通过卷积神经网络方法构造药品之间的功能关联网络；然后根据药品销售数据，通过网络科学的方法，构造药品共售关联网络；将这两个关联网络构成一个两层的复合网络，然后利用网络科学的方法进行比对分析，最终得到完整的药品关联图谱；通过降维和图嵌入的方法，将图谱进行可视化。该基于网络科学和卷积神经网络的药品关联图谱的构建方法，能准确的高效的将药品销售数据自动抽取药品关联关系，并且能直观展示主要药品之间关联图谱的问题，便于使用者对药品一目了然。

摘要： 本发明公开了基于网络科学的微博用户关系网络演化模型构造方法，该方法包括网络初始化阶段和网络演化生成阶段，网络初始化阶段设定初始节点数量以及初始网络的拓扑结构；网络演化生成阶段分别采用随机增长、优先连接、随机连接及反向连接四种机制。本发明充分考虑了微博用户关系网络形成过程中的关键演化机制，能够真实反映微博用户关系网络的拓扑特征，结构简单，且不受网络规模的限制，适用于真实微博用户关系网络各种拓扑特性分析，以及各种信息在微博用户关系网络中的传播机理研究，不仅有助于优化真实网络的拓扑结构，进而提高有用信息的传播效率，而且有利于网络谣言传播的防控，降低其带来的危害。