多自治系统关联的级联失效模型建立和分析

为分析级联失效对互联网性能的影响,基于互联网由多自治系统关联的现实,模拟自治系统间的负载均衡,建立了多自治系统关联的级联失效模型。在此基础上定义了分别由强连接关系和弱连接关系组成的2种多自治系统关联网络,并分析了域间流量引起的级联失效对网络性能造成的影响。结果表明:存在引发级联失效的域间流量比例临界值;级联失效发生后,弱连接网络以吞吐量下降为主,强连接网络以负载增加为主。     

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。     

军事物流多层网络级联失效问题初探

军事物流网络是一个复杂的多层网络体系,包括指挥控制网络、保障网络和交通网络,各网络内部以及网络之间均存在级联失效现象。从军事物流网络级联失效的概念和机理入手,分析并建立了军事物流多层网络模型及其级联失效模型,构建了一个能较为客观地反映军事物流现实情况的网络示例。通过仿真计算,分析了不同类型节点失效后对军事物流多层网络整体的影响,初步探寻了级联失效的基本规律。     

计算机网络级联失效建模与分析

针对以往级联失效模型负载局部重分配规则与现实计算机网络全局路由特点不吻合的缺陷,模拟网络中信息流传输过程。定义路由器的失效条件,建立基于负载全局重分配的级联失效模型,并在此基础上提出基于连通和性能两方面的级联失效影响评价参数,进而分析用户流量和攻击方式对计算机网络级联失效的影响。结果表明,随着流量的增大,级联失效存在相变行为,相变点刻画了网络在不会发生级联失效前提下的最大传输能力。此外,针对网络中高度节点的攻击,更为容易引发大规模的级联失效,应予以重点保护。     

随机破坏下多方式军事交通网络级联失效模型及仿真研究

无论是战时面对敌方打击还是平时被自然灾害破坏,军事交通网络在结构破坏和容量限制下,流量的转移分配将会导致网络拥堵,引发级联失效.从军事交通网络的多种运输方式及其细粒度网络模型入手,在分析其级联失效基本要素基础上,构建了基于流量分配转移的多方式军事交通网络级联失效模型,并结合现实多方式交通网络实例,重点对随机破坏下的网络级联效应进行了模拟仿真,并从可达性、分割概率、任务分配量和实际周转量几个角度对不同类别交通单元被破坏后的级联效应进行分析和对比,具有较强的理论价值和实践意义.     

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。     

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.     

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。     

相依网络研究综述

网络相依性和相依网络研究已经成为近年来复杂网络领域的热点,但是目前对相关研究进展进行综合归纳的文献却不多见。在对国内外相关文献进行系统分析的基础上,简要介绍相依网络研究涉及的渗流理论;描述该类型网络的级联失效过程;从相依网络的子网络特性、相依边的方向和类型、子网络组合方式等三个角度对相依网络鲁棒性的研究成果进行总结;并从理论和应用两方面对未来相依网络研究的发展方向进行展望。     

Network reliability assessment in a random environment

In this paper we consider networks that consist of components operating under a randomly changing common environment. Our work is motivated by power system networks that are subject to fluctuating weather conditions over time that affect the performance of the network. We develop a general setup for any network that is subject to such environment and present results for network reliability assessment under two repair scenarios. We also present Bayesian analysis of network failure data and illustrate how reliability predictions can be obtained for the network. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 50: 574–591, 2003     

Quantifying optimal mesh and ring design costs

During the last decade telecommunication operators have been deploying WDM (Wavelength Division Multiplexing) technology to satisfy the exponential growth in global communication. While facilitating the advanced information society of today, this has also led to a higher dependency on the networks, and furthermore the high capacity utilization of optical fibers means that a single link failure will influence many users and enterprises. For these reasons, protection of network connections has become a major competitive parameter for the operators. Currently, the most popular protection method is ring protection, due to its simplicity, requiring only basic management functionality and operating with local restoration control. While many optical rings have been deployed, little work has been published on exactly what the cost of ring networks are, compared to general mesh networks. In this article we perform a quantitative comparison between ring protection and mesh protection, using real world network data and realistic prices for network components. Extending classic LP flow models to take rings and node costs into account, and using a link‐path based mesh network LP model, we are able to perform a total cost comparison of the two architectures, and of manual ring network design. The results suggest that the price of mesh network components must be reduced significantly to be competitive with ring based networks, and also that manual network design does not necessarily lead to the most cost‐efficient designs. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2005     

神经网络中引入数值积分寻优法

本文提出了一种新的寻优方法———数值积分寻优法 ,将此方法应用于神经网络的学习算法中 ,构造了两个神经网络 ,它们与BP网络有相同功能 ,且不出现BP网络的局部极小问题 ,收敛速度比BP网快     

基于效果的网络中心战模型研究

基于效果的网络中心战是利用物理域内分布式传感器网络、指挥控制网络和武器平台网络.通过网络内部以及网络之间信息域中高质量的信息共享,实现军事人员认知域态势感知共享和部队自同步,是信息时代的一种新兴的作战样式,体现了"兵力分散,效果集中"的信息化战争的作战思想.通过分析基于效果的网络中心战,建立了基于效果的网络中心战体系结构模型和未来军事行动中实施该理论的任务进程模型,对我军未来信息化作战条件下联合作战的实施具有一定的指导意义.     

Partitioning of biweighted trees

A districting problem is formulated as a network partitioning model where each link has one weight to denote travel time and another weight to denote workload. The objective of the problem is to minimize the maximum diameter of the districts while equalizing the workload among the districts. The case of tree networks is addressed and efficient algorithms are developed when the network is to be partitioned into two or three districts. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 49: 143–158, 2002; DOI 10.1002/nav.10003     

多约束条件下互联网骨干网路由器级拓扑生成方法

互联网骨干网是网络流量的中枢传输系统,其路由器级拓扑结构对于网络抗毁性分析具有重要意义。由于难以获取互联网骨干网路由器级的真实拓扑,通过分析骨干网的形成因素,将地理位置、节点间联系强度、基础设施费用、鲁棒性等因素结合起来,提出一种多约束条件下的互联网骨干网路由器级拓扑生成方法。该方法既可以构造难以公开获取网络测量数据的骨干网,也可以用来生成某一骨干网的多种替身拓扑集。通过现实中的互联网骨干网作为实例,验证了方法的有效性。     

C2关系网络演化生成特性分析*

在网络中心作战背景下,为了探索"聚力前沿"(Power to the Edge)现实要求下的指挥控制(C2)关系动态演化规律,讨论了两种实元的加入策略模型:"信息最优加入"策略(BIMS)和"随机加入"策略(RMS):提出了信息资源利用率、信息资源命中率、信息传输有效率等三个指挥控制关系网络效能指标和一种加权评价方法.通过对仿真结果的分析,发现了BIMS策略下C2关系网络演化过程中存在的自组织、自适应现象,得出了BIMS策略下C2关系网络将具有无尺度网络特征这一结论.最后,比较了BIMS策略和RMS策略下的C2关系网效能和抗随机干扰能力,发现前者优于后者,而且BIMS策略下C2关系网具有逐渐优化的能力.