复杂网络节点重要度评估及网络脆弱性分析

提出一种基于节点状态演化级联失效模型的节点重要度评估和网络脆弱性分析方法。故障传递演化的内在机理是基础复杂网络变得脆弱的根源。在负载网络级联失效模型的基础上,提出一种能够实时跟踪节点负载状态,继而根据节点状态来重分配节点负载的重分配模型。提出基于节点状态演化的节点重要性评估和网络结构脆弱性分析方法,通过脆弱性分析结果找出网络的健壮性参数,并对此节点重要性评估方法进行失效分析。通过仿真实验验证方法的有效性。     

基于级联失效的节点重要度评估及网络脆弱性分析*

本文提出了一种基于节点状态演化级联失效模型的节点重要度评估和网络脆弱性分析方法。故障传递演化的内在机理是基础复杂网络变得脆弱的根源,论文首先在负载网络级联失效模型的基础上,提出了一种能够实时跟踪节点负载状态,继而根据节点状态来重分配节点负载的重分配模型,其次提出了基于节点状态演化的节点重要性评估和网络结构脆弱性分析方法,通过脆弱性分析结果找出网络的健壮性参数,并对此节点重要性评估方法进行失效效果分析。最后,通过仿真实验验证方法的有效性。     

基于复杂网络的装备保障网络结构脆弱性分析

通过网络化实现装备保障一体化是装备保障体系建设的重点问题。在分析复杂网络脆弱性基本理论的基础上,通过定义装备保障网络中节点、边,构建了典型的装备保障网络拓扑结构模型,提出了装备保障网络的随机失效和蓄意攻击失效两种失效模式,并对两种失效模式下不同装备保障网络的结构脆弱性进行了仿真分析,为装备保障网络的构建以及防护策略的制定提供了科学的参考依据。研究结果表明:从防御角度而言,适当增加不同保障实体之间的交叉连接有助于提高装备保障网络的抗毁性;而从攻击角度而言,二次攻击则可有效提高攻击效率,以达到迅速瘫痪装备保障体系的目的。     

级联失效下非对称依赖网络鲁棒性研究

研究级联失效下网络化信息物理系统的鲁棒性具有重要的现实意义。针对具有单向依赖关系的信息物理系统构建双层非对称依赖网络模型,综合依赖失效和过载失效设计级联失效模型,提出一种更贴近实际的非对称攻击方式,并给出一种资源限制下的节点容量分配方式。针对无标度子网构成的非对称依赖网络进行了仿真实验,结果表明:网络鲁棒性与子网络平均度、度指数、节点容量等呈正相关关系;同配依赖网络以及按度值分配节点容量的网络具有更高的鲁棒性;非对称依赖网络面对蓄意攻击时具有脆弱性;以同等力度单独攻击被依赖子网时,网络受到的损伤更大。构建的模型及发现的规律对于研究网络鲁棒性、优化网络设计具有一定的参考价值。     

军事供应链网络风险与节点重要度研究

军事供应链网络风险与节点重要度研究是新军事变革下信息化后勤发展的重要方向。为有效完成后勤保障任务、提升部队战斗力并保证作战行动的顺利实施,对其研究背景进行阐述,从军事供应链网络风险量化、网络节点重要度评估和级联失效模式下的柔性分析这三方面。对国内外研究现状进行对比综述,总结概括了我军现有研究成果的不足,并有针对性地对其未来发展前景提出展望,为战时或应急条件下军事供应链网络的安全优化、重要节点防护及级联失效模式探索等方面提供参考。     

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。     

装备技术体系网络建模与结构优化方法

针对装备技术发展管理的重用度和冗余度问题,研究了体系网络建模与结构优化方法。将装备技术抽象为节点,技术关系抽象为边,提出了基于装备技术描述属性框架和技术关系分析的体系网络建模方法;将3种经典的网络社团探测方法应用于装备技术聚类,通过比较评估指标,生成了技术聚类优化方案;基于加权网络中心度算法,识别了对体系冗余影响最大的装备技术。以包含235项激光武器装备技术的技术体系为例,验证了方法的有效性,总结了体系结构的优化结论。     

基于时效网络的空间信息网络结构脆弱性分析方法研究

空间信息网络具有节点异质和拓扑结构动态变化等特点,为此提出了基于时效网络的空间信息网络结构脆弱性分析方法.以卫星通信网络、卫星导航网络和卫星传感网络为例,将空间信息网络抽象为四类网络节点和三类网络连接关系,引入时效网络,构建了多层空间信息时效网络模型.针对传统网络效率计算中部分路径无效等问题,建立三类供需流关系,提出了基于供需流的网络效率指标,并以此构建脆弱性分析模型.构建仿真想定,进行脆弱性分析,实验结果验证了所提方法的有效性.     

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。     

航空自组网中面向容错的中继节点速度控制

由于飞机节点的通信距离有限,航空自组网的网络拓扑高动态的变化会导致频繁的网络分割并严重影响网络上层应用的正常运行。为了保证飞机节点之间端到端的连通性不受影响,航空自组网必须具备容错性,即任意一个节点或链路失效后网络仍然连通。通常情况下飞机节点的运动不可控,因此可在网络中加入一定数量的中继节点,通过控制中继节点的运动速度来实现并维持航空自组网的容错性。提出了一种在线中继节点速度控制方法,该方法根据网络当前状态计算出中继节点的最佳运动方式,在保证网络容错的前提下使得中继节点在网络运行时间内所运动的总路程最短。仿真结果表明该中继节点速度控制方法在航空自组网的容错控制方面具有潜在的应用前景。     

分布式网络环境下雷达网的网络性能分析

在分布式网络环境下,对雷达网的性能评估是雷达网对抗论证和战术研究的重要组成部分。从复杂网络理论的角度研究了此系统的组成、特性,提出了它的网络结构及性能层次模型,以全新的角度去解决系统的评估问题。对网络结构模型的信息传输能力进行了仿真试验。仿真结果表明,网络模型能够正确指导系统的结构组建及性能评估。根据网络性能层次模型,应用最优指标法,实现了该系统网络综合性能的量化评估。     

网络中心战的网络攻击——Suter计划

Suter计划是网络中心战的组成部分,它的最终目标是发展美国空军的网络攻击系统.从网络中心站的角度介绍了Suter计划的背景、发展历程以及在实战中的应用,分析了Surer计划的重要组成部分NCCT(network centric collaborative targeting)系统,提出了3种可能实现Suter能力的网络攻击技术.     

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.     

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。     

战术通信网组网方案评估优选方法

在当前信息化的战场环境下,战场环境瞬息万变,战术通信网作为信息化战争的神经中枢,起到了至关重要的作用,然而组网方案的好坏直接决定着通信网性能的优劣,因此,如何在战场环境下快速、自动、客观地评估战术通信网组网方案是一个亟待解决的问题。通过分析战术通信网的特性和要求,提出了战术通信网组网方案评估指标体系,并采用熵权灰关联的方法对组网方案进行评估优选,该方法方便快捷并且可以编程实现,不仅能够在战场环境下实时、自动地对组网方案进行评估优选,而且评估结果也符合实际情况,为指挥员提供了决策依据。     

关注网络的“亚健康”

随着企业信息化的不断深入,企业的网络建设也逐步复杂化。无论从规模还是结构上看,都有了很大的变化,这就意味着网络安全成了很重要的问题。本文分析现状,展望未来,从功能、操作、性价、服务等方面提出了真正适合国内企业使用的企业级网络管理系统应该具备的特点。     

面向网络火力控制的通信网链路层协议研究

分布式网络火力控制是陆军未来作战的主要形式,这对通信网中信息的传输提出更高的要求。传统通信网数据链路层CSMA、TDMA协议虽然成熟,但是未考虑火控信息的优先传递等级、实时态势信息的传递等需求。针对网络火力控制对信息传输需求,提出一种支持高速实时数据分发和多类型业务及时传递,具有良好抗干扰性的通信网数据链路层协议设计方案。     

基于复杂网络理论的航材配送网络抗毁性分析

航材配送是航材保障工作的重要环节,科学地构建航材配送网络是提高航材保障效率的前提和基础。深入开展航材配送网络研究,对提高航材保障工作效益具有重要意义。针对航材配送网络节点繁多、线路交错的特点,分析了航材配送网络的复杂特性,构建了基于复杂网络理论的航材配送网络模型,设计了航材配送网络的拓扑特征参数,研究了航材配送网络的抗毁性。理论分析和实验结果表明,随机攻击时航材配送网络的抗毁性要大于选择性攻击,节点选择攻击时航材配送网络的抗毁性小于边选择攻击。     

战术通信网业务量建模技术研究及网络性能仿真

战术通信网业务流量模型是对网络规划设计、管理和控制的基础,只有模型精确,才能正确地刻画网络的各项特性.以流量建模技术为主线,对所研究网络的流量特性进行了探讨,并在此基础上提出了战术通信网业务流量的建模方法,同时结合所研究的相关技术对战术通信网性能指标进行了分析.针对在仿真中如何加载业务量分布模型的难题,提出了一种PDF Destination Address模型,利用OPNET PDF概率编辑器及相关控制代码来实现业务量比例分布矩阵的运算,从而完成流量加载.用该方法所加载的业务分布模型与实际业务比例分配关系相符,能有效满足各指挥单元在业务量强度、大小和方向上的需要.     

园区网上的网络应用

介绍了网络的应用方式,并综合运用各种应用方式实现《海军工程学院学报》的网络发布．这对于充分运用网络资源,提高应用系统开发的灵活性与实用性具有实际意义．