復雜網絡上的相繼故障模型及魯棒性研究.pdf

1、復雜網絡的安全性已經成為人們日益關心的一個重要問題。人們做出了很多的努力，但是大規(guī)模的相繼故障仍然時有發(fā)生。復雜網絡的相繼故障，就是指一個或少數幾個節(jié)點或邊發(fā)生的故障通過節(jié)點之間的耦合關系引起其他節(jié)點發(fā)生故障，這樣就會產生連鎖效應，最終導致相當一部分節(jié)點甚至整個網絡的崩潰，也形象的稱為“雪崩”。為滿足人們對各種關乎國計民生網絡安全性和可靠性的要求，有必要對復雜網絡相繼故障的發(fā)生機理、相繼故障的預防與控制進行研究。
　　本文首先介紹

2、了四種經典的基本網絡模型，分別是規(guī)則網絡、隨機網絡、WS小世界網絡和BA無標度網絡，研究了網絡的基本特性，分析了BA無標度網絡、WS小世界網絡和互聯網在遭遇攻擊時的魯棒性。然后分析了三種網絡在隨機性攻擊和蓄意性攻擊上的魯棒性。用參數攻擊標度來控制隨機攻擊和蓄意攻擊，用最大連通子圖比來表示網絡的魯棒性能，通過分析，在隨機性攻擊方面，三種網絡都表現出很強的魯棒性;在蓄意性攻擊方面，BA無標度網絡和互聯網都表現出了很強的脆弱性，但互聯網稍好點

3、，而WS小世界網絡幾乎沒表現出脆弱性。最后分析了網絡負載對三種網絡的魯棒性影響，實驗表明，當網絡空負載時，WS表現出很強的魯棒性，而BA無標度網絡和互聯網次之;在網絡滿負載的情況下，分為兩種情況，在容許參數低時，三種網絡都表現出了很強的脆弱性，在容許系數高時，在隨機性攻擊時BA無標度網絡表現強魯棒性，而互聯網弱些，在蓄意攻擊時BA無標度表現出高度的脆弱性，互聯網次之。WS小世界網絡不管是隨機攻擊還是蓄意攻擊都有很強的魯棒性，但強度不及B