异质依存网络衰退特征与关键节点辨识

吴舜裕 许刚

随着信息科技、能源技术等工业领域的技术发展,人们生活已极度依存于由通信、电网、社交传媒等形成的复杂网络[1].复杂网络结构特征分析与关键节点辨识一直是相关学者的研究重点之一,通过保护复杂网络中关键节点,可有效保障网络运行完整性、可靠性以及传输性能.实际工业领域复杂网络通常由各类具有不同功能特征的节点所组成,形成单层或多层异质异构网络[2].同时,工业异质复杂网络大多采用固定路径进行节点间介质(信息、能量)的有向传递,是一种有向复杂网络.在介质传输过程中,若节点i其所依存节点j失效(i与j可以是同类节点,也可以是不同类型节点),则必然导致节点i随之失效,并进一步引起依存于节点i的其他节点失效,形成网络故障传播.例如:当含分布式电源的配电网进行独立供电时,负荷节点依存供电能力范围内的电源,离电源较远负荷节点的供电又依存于供电路径上离电源较近的负荷点;社交网络中,网络群众的信息获取依赖于某一个关键的信息传播用户,而信息传播用户又可能依存于特定的信息来源.当上述网络中上级节点失效时,必然导致下级节点能源或信息获取的中断.因此,针对此类含多种类型节点的网络进行节点间依存关系分析,识别关键节点并进行有效保护,可有效降低由节点故障或被攻击导致的网络破坏.

现有在评估复杂网络节点时采用的网络……