Evaluating Nodes Importance in Regional Communication Network Based on Spectral Measure

针对已有测度无法准确评价网络抗毁度和节点重要性的问题,提出了一种基于网络邻接矩阵谱特征的抗毁测度.抗毁测度的值越大,网络中替代路径就越多,网络的抗毁能力越强.在此基础上,给出了一种节点重要性评估方法,如果节点失效后网络抗毁测度下降越多,则该节点在网络中的重要性越大.     

节点重要度的网络抗毁性评估方法

为准确评估网络抗毁性,提出了一种改进的节点删除法来评估网络节点重要度,以节点删除对网络拓扑造成的边数和全网效率下降程度为节点重要度衡量指标。综合考虑了节点的连接度以及节点在网络拓扑中的位置,克服了以往节点删除法不适用于网络被分割情况的不足。最后,在节点重要度评估的基础上建立了网络抗毁性测度指标。实验分析验证了该方法的有效性。     

基于任务流的网络化指挥信息系统抗毁性分析

针对传统系统抗毁性分析方法在研究面向任务的指挥信息系统抗毁性时存在的片面、静态问题,提出了基于任务流的动态功能网络抗毁性分析理念。在指挥信息系统双层网络结构的基础上,建立基于任务流的多子网结构模型,引入抗毁性测度对抗毁性进行分析。通过构建仿真想定,进行功能子网和功能网络整体抗毁性分析,找出动态变化的关键节点。实验结果验证了该方法的有效性。     

一种C3I系统网络抗毁性指标分析

C<'3>I系统在现代战争中具有至关重要的作用,生存能力研究具有重要意义.C<'3>I系统中的信息流动构成了一个网络结构,生存能力可以由网络中通路的数量和节点的关键度来获得.通过分析已有生存能力分析方法和指标的缺点,提出了一种新的测度网络抗毁性能的指标--网络抗毁度,并给出了相应的计算公式.计算了两个防空C<'3>I系...     

基于自然连通度的复杂网络节点重要性度量方法

节点重要性度量是复杂网络研究中的热点问题。从复杂网络的抗毁性指标入手,给出了自然连通度的定义,并且以此为基础设计了基于自然连通度的复杂网络节点重要性度量方法。最后以著名的风筝网络为例,分析了该方法的适用性,并与其他经典的节点重要性度量方法进行对比,证明了该方法的合理性。     

舰艇编队协同反导网络抗毁性研究

在深入研究舰艇编队协同反导作战体系结构的基础上,构建了舰艇编队协同反导网络模型。针对构建网络,提出了网络抗毁性测度指标,分析网络遭受随机攻击和选择性攻击后网络测度的变化,仿真结果表明决策器之间的连接对网络的抗毁性更加敏感。     

指挥控制系统网络动态抗毁性

为研究指挥控制系统网络的动态抗毁性,建立了指挥控制系统的多Agent复杂网络抗毁性模型。在模型中,将系统中的每个作战单元看作一个具有自修复能力的Agent;在重点攻击和随机攻击的基础上提出了一种基于攻击力度指数的攻击策略;引入了网络整体效率,并在此基础上提出了一种网络动态抗毁性的度量方法。最后利用仿真的方法对指挥控制系统的抗毁性进行了研究,仿真结果表明网络节点的自修复能力对于网络保持其性能的时间的长短具有很大影响,对提高指挥与控制系统的抗毁性具有一定的参考价值。     

网络化防空作战C~2结构模型抗毁性

从网络动力学特征的角度,研究网络化防空作战C2结构模型抗毁性问题,针对以往的抗毁性测度指数不适用于C2网络抗毁性研究的现状,考虑C2网络信息融合的时延及战场感知覆盖率等因素,提出的抗毁性测度指标:最大连通片尺寸与网络规模比,最大连通片平均最短路径长度L,网络化效能系数。在指标的基础上对C2网络模型的抗毁性进行研究,并分析不同的空袭策略对防空作战C2网络抗毁性的影响。     

修复策略下典型拓扑结构复杂网络抗毁性研究

针对典型拓扑结构复杂网络的抗毁性修复问题,提出了多种修复策略下加权复杂网络对蓄意攻击的抗毁性分析模型。定义了3种修复策略,在基于最大点强的节点攻击方式下,研究了不同修复策略对典型拓扑结构复杂网络修复的有效性。结果表明:重点修复策略对于BA无标度网络和NW小世界网络均具有较好的修复效果,在网络面临蓄意攻击时,采取重点修复策略将极大地提高网络的抗毁性能,这与加权复杂网络上级联失效的优化结论是截然不同的,其中优化效果最好的是偏好修复策略。通过将有限的修复资源分配给网络中的部分关键节点即可较大地提高网络的抗毁性。该方法较为简洁实用,能够为实际网络的抗毁性优化设计提供有益借鉴。     

常态执勤指挥模型关键节点识别及抗毁性研究

在常态执勤指挥模型的基础上,重点对树状指挥网络和级联指挥网络的抗毁性进行研究。通过建模仿真的方法,对三种执勤指挥模型进行随机攻击和蓄意攻击,对比分析最大连通子图规模、网络效率和全局聚集系数等指标,找出抗毁性最强的常态执勤指挥网络模型。应用集体影响力算法识别抗毁性能最好的指挥网络的关键节点,与基于节点度大小的传统关键节点识别方法进行对比,证明基于集体影响力算法识别关键节点更加准确,目的是为未来常规执勤指挥网络的优化和防护提供理论指导。     

装备器材保障网络仿真与抗毁性测度

研究了计算机仿真生成装备器材保障网络的方法。基于生成的装备器材仿真网络,从网络拓扑层、保障业务层2个层次构建了装备器材保障网络抗毁性测度指标与模型,通过仿真实验对装备器材保障网络的抗毁性能进行了分析,结果表明:构建的装备器材保障网络在网络拓扑层具有较好的抗毁性能,特别是在面临随机攻击时,其抗毁性能较为满意;而在保障业务层其抗毁性能较弱,需考虑采取措施以避免外界因素对保障业务的干扰,进而提高装备器材保障网络的抗毁性。     

多属性加权的指挥控制网络建模方法研究

针对现有基于指控网络模型中的边连接方法仅能反映局部网络节点的重要性、且仅注重网络连通性难以很好体现网络局部特征的不足,提出了一种基于多属性加权的指挥控制网络模型构建方法。首先,定义节点自身属性有指控能力、节点任务相关程度、空间距离;其次,将度和介数相结合,综合考虑网络局部、网络全局特征以表达节点的网络属性,在与自身属性加权结合下设计了多属性加权的指控网络边连接策略算法。仿真结果表明,该策略建立的指控网络模型满足无尺度特性,具有更高的网络效率和更强的网络抗毁性。     

战场通信网络战时抗毁性初探

以战时应用为背景研究了战场通信网络的战时抗毁性定义,分析了影响抗毁性的可能因素,提出了基于干线节点密度变化、网络可通性度量及网络流量变化等的战场通信网络战时抗毁性评价指标,并提出了提高军用通信网络战时抗毁性的可能措施和方法。     

跨层协同指挥控制网络抗毁性研究

针对跨层协同指挥控制网络特点,研究指挥控制网络抗毁性问题。运用复杂网络理论解析指挥控制网络体系,提出跨层协同指挥控制的结构模型和生成算法。在此基础上,分析了指挥控制网络的多类型复合攻击策略,引入自然连通度作为网络抗毁性测度指标。仿真分析多类型复合攻击策略下的跨层协同指挥控制网络抗毁性。     

航空加权网络抗毁性综合评估方法

根据目前网络抗毁性研究中指标单一、网络无权等不足,针对航空网络的特点,以流量为边权,提出了一种多指标的航空网络抗毁性评估方法。基于网络吞吐量、相似权网络流量、节点相邻边权重分布分别构建了鲁棒性度量、网络效率度量、网络适应性度量。最后通过建立西北地区航空网络进行仿真,结果表明:西北地区航空网络具有与星型网络相似的性能,鲁棒性较差,网络效率较好,咸阳和乌鲁木齐作为中心节点,具有较好的主抗性能。实验结果证明了该评估方法的有效性。     

基于依赖网络理论的后勤指挥系统建模与抗毁性分析

从复杂网络的角度出发,将后勤指挥系统分为指挥网络和通信网络两个子系统,采用依赖网络理论对其依赖关系进行描述,建立了后勤指挥系统模型.分析了指挥节点和通信节点不同的失效过程并提出抗毁性算法.将仿真实验结果与传统单层网络建模方法的结果进行比较,表明基于依赖网络理论构建模型的方法和抗毁性算法可以应用于后勤指挥系统的抗毁性分析,且能进一步细化抗毁性评估的结果.     

不同流量的复杂保障网络抗毁性仿真分析

通过引入流量强度指数和流量分布指数,建立了不同网络流量下的复杂保障网络级联失效抗毁性模型。基于该模型比较分析了无标度网络、随机网络和复杂保障网络在不同流量强度和流量分布下对单个节点的随机失效和故意攻击的抗毁性。结果表明:复杂保障网络的抗毁性随着流量强度的增加急剧下降。此外,流量分布对复杂保障网络的抗毁性也有显著影响。     

基于加权网络模型的指挥节点重要度评估方法

指挥节点重要度评估是研究指挥网络可靠性和抗毁性的重要内容。通过定义加权网络节点重要度贡献矩阵,提出了一种利用节点重要度评价矩阵确定加权网络关键节点的相对重要度的方法,该方法能充分考虑节点的位置信息、邻接节点的重要度贡献关系;结合作战任务对社区的依赖度,设计了节点全局重要度评估算法,并利用该算法对典型网络节点重要度进行了分析,结果表明算法有效、可行。     

基于动态贝叶斯网络的复杂网络抗毁性分析

复杂网络抗毁性是复杂网络在节点或边遇敌攻击后能继续维持基本功能的能力,是衡量军事信息网络鲁棒性和敏捷性的重要指标。针对复杂网络及对作战体系支撑能力的多指标、复杂化和动态演绎特点,在静态分析方法基础上,提出基于动态贝叶斯网络的抗毁性分析方法。建立了复杂网络抗毁性指标体系。构建了基于动态贝叶斯网络的复杂网络抗毁性评估模型,提出确定评估模型参数的方法。仿真验证了方法的可行性和有效性。     

无标度网络理论在网络中心战中的应用

根据无标度网络理论对军事信息网络进行分析,认为军事信息网的逻辑层应为符合幂指数分布的无标度网络,传统的以泊松分布为理论基础的随机网络分析方法已不再适用,并通过构建随机网络和无标度网络的实例进行了对比分析,进一步论证了这个结论.根据无标度网络理论,对军事信息网的抗毁性特点进行了分析,得出了"对随机攻击鲁棒性强,对智能攻击脆弱性高"的结论,并提出了以网络连通性为标准,判定节点重要性的一般方法.参照国外的先进网络应用经验,针对军事信息网节点间非常不均衡的无标度特性,给出了"关键节点热备份"和"物理节点分散配置"的抗毁策略.