基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的因特網(wǎng)傳播相關(guān)研究.pdf

1、由于計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)大量真實(shí)網(wǎng)絡(luò)既不是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)也不是隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)，而是具有與前兩者都具有不同的統(tǒng)計(jì)特征的網(wǎng)絡(luò)。這樣的一些網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)之為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。1998年，物理學(xué)家Watts和Strogatz在Nature上發(fā)表了影響很大的論文，以某個(gè)很小概率改變規(guī)則網(wǎng)絡(luò)則具有大的集群系數(shù)和小的平均距離，即小世界模型。1999年，物理學(xué)家Barabasi和Albert在Science上發(fā)表了影響很大的論文，說(shuō)明很多實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)都精確或近似地顯示

2、遵循冪函數(shù)的度分布，即無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)。
　　 研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的終極目標(biāo)之一是理解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)行為，特別是理解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能的形成及其演化規(guī)律、臨界相變和動(dòng)力學(xué)的過(guò)程。比如計(jì)算機(jī)因特網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)信息傳輸?shù)挠绊?，因特網(wǎng)上交通擁塞的控制等等。關(guān)于傳播的研究，目前已經(jīng)有了很多傳染病的傳播模型，而計(jì)算機(jī)病毒在網(wǎng)絡(luò)上的蔓延可以看成是服從某種規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)傳播行為。隨著因特網(wǎng)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)病毒的傳播方式和速度也在不斷升級(jí)。有些科學(xué)家斷言，

3、在不采取任何的應(yīng)對(duì)措施下，計(jì)算機(jī)病毒最快可以在30秒鐘以?xún)?nèi)讓整個(gè)因特網(wǎng)癱瘓。而本文的主要目標(biāo)就是研究其規(guī)律，建立一系列模型研究其傳播過(guò)程的動(dòng)力學(xué)行為。
　　 本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)知識(shí)為基礎(chǔ)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中度與集群系數(shù)的聯(lián)系研究因特網(wǎng)信息包傳播過(guò)程中的一般擁塞模型，并解析無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中的擁塞量與時(shí)間的關(guān)系N=1/λ+1αmtθ+1。以流行病傳播的相關(guān)知識(shí)，在均勻網(wǎng)絡(luò)下，研究因特網(wǎng)SEIR病毒傳播模型并進(jìn)行解析，得出在均勻網(wǎng)絡(luò)中，如果潛

4、伏轉(zhuǎn)化感染的概率為α=0或者某時(shí)刻的潛伏節(jié)點(diǎn)的密度與其上一個(gè)時(shí)刻的比E(t)/E(t-1)不大于平均度時(shí)，其感染將衰亡。
　　 在復(fù)雜性科學(xué)研究中，級(jí)聯(lián)是因?yàn)槭录膫鞑ミ^(guò)程象一個(gè)鏈?zhǔn)降姆磻?yīng)，即一代事件引起下一代事件的發(fā)生。比如在計(jì)算機(jī)病毒引起的因特網(wǎng)絡(luò)癱瘓，災(zāi)難的恐怖正是因?yàn)榧?jí)聯(lián)事件的發(fā)生越來(lái)越快以至于人們完全沒(méi)時(shí)間和能力做出反應(yīng)。由此本文將級(jí)聯(lián)事件表示為兩種類(lèi)型：一種是具有內(nèi)稟加速機(jī)制的級(jí)聯(lián)事件，這些一般情況下是會(huì)導(dǎo)致災(zāi)

5、難的；另一種是不具有內(nèi)稟加速機(jī)制的級(jí)聯(lián)事件，這些通常并不會(huì)引起災(zāi)難。本文建立了簡(jiǎn)化的沙堆模型和邏輯斯諦模型來(lái)研究?jī)煞N類(lèi)型的級(jí)聯(lián)事件的特征規(guī)律。該部分研究已經(jīng)在Physica A上發(fā)表。
　　 建立基于廣義斐波那契數(shù)列的因特網(wǎng)傳播模型并運(yùn)用MATLAB模擬，由此得出t時(shí)刻某點(diǎn)負(fù)荷f(t)的臨界值為ω=1，當(dāng)ω>1時(shí)，f(t)呈快速增長(zhǎng)，當(dāng)ω<1時(shí)，f(t)緩慢增長(zhǎng)并接近某值；通過(guò)因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)病毒傳播中的實(shí)證研究證實(shí)感染主機(jī)數(shù)與時(shí)