目錄
序
前言
第一篇 概論
第1章 概述 3
1.1 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 3
1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的特征和類型 4
1.2.1 隨機(jī)網(wǎng)絡(luò) 4
1.2.2 小世界網(wǎng)絡(luò) 4
1.2.3 無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò) 6
1.2.4 超小世界網(wǎng)絡(luò) 8
1.2.5 網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu) 8
1.2.6 網(wǎng)絡(luò)的分形結(jié)構(gòu) 9
1.3 本書研究?jī)?nèi)容 9
1.3.1 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)挖掘 10
1.3.2 無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)演化機(jī)制 12
1.3.3 網(wǎng)絡(luò)抗攻擊性 15
1.3.4 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一優(yōu)化建模 16
1.4 討論 17
1.4.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究哲學(xué) 17
1.4.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的弱點(diǎn) 17
第二篇 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘
第2章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)重要性 21
2.1 相關(guān)工作 23
2.1.1 定義節(jié)點(diǎn)的重要性 23
2.1.2 沖突消解 24
2.1.3 度量節(jié)點(diǎn)重要性排序算法的效能 25
2.2 重要性的基于直覺的規(guī)則 25
2.2.1 規(guī)則和選擇規(guī)則 25
2.2.2 形式化5條規(guī)則 26
2.3 用偏序?qū)��?jié)點(diǎn)排序 27
2.3.1 基本概念 28
2.3.2 等價(jià)類算法 29
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果I 30
2.4.1 用于測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)實(shí)例 30
2.4.2 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的等價(jià)類 31
2.5 度量排序算法的性能 33
2.5.1 覆蓋率 34
2.5.2 覆蓋率的算法 35
2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果II 36
2.7 拓?fù)鋭?shì)對(duì)節(jié)點(diǎn)按重要性排序 38
2.7.1 拓?fù)鋭?shì)方法介紹 38
2.7.2 拓?fù)鋭?shì)方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 39
2.8 本章小結(jié) 41
第3章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的骨干 44
3.1 相關(guān)研究 44
3.2 骨干網(wǎng)絡(luò)的度量 45
3.3 基于等價(jià)類算法的骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法 47
3.3.1 全骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法 48
3.3.2 全骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果 49
3.3.3 層次骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法 51
3.3.4 層次骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果 51
3.4 關(guān)于網(wǎng)絡(luò)分裂的假說(shuō) 53
3.5 Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò) 55
3.6 Internet的結(jié)構(gòu) 60
3.7 基于拓?fù)鋭?shì)方法的骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法 61
3.8 基于拓?fù)鋭?shì)方法的骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果 61
3.9 本章小結(jié) 63
第三篇 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的層次與演化
第4章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的層次演化模型 67
4.1 無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)與偏好 67
4.2 對(duì)Web鏈接的冪律分布的一個(gè)解釋 68
4.2.1 Web鏈接的隱樹模型介紹 69
4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 71
4.2.3 Web鏈接的冪律分布的討論 74
4.3 隱樹結(jié)構(gòu)重疊帶來(lái)的效應(yīng) 75
4.4 隱樹模型理論分析 75
4.5 本章小結(jié) 77
第5章 財(cái)富分布建模 79
5.1 馬太效應(yīng)的由來(lái) 79
5.2 目前的馬太效應(yīng)的解釋 79
5.3 馬太效應(yīng)的新機(jī)制和建模 80
5.4 財(cái)富分布的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析 82
5.5 財(cái)富分布的隱樹結(jié)構(gòu)模型的討論 84
5.6 本章小結(jié) 85
第四篇 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊性
第6章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊理論 89
6.1 傳統(tǒng)理論及分析 89
6.2 代價(jià)攻擊理論 90
6.3 相關(guān)定義 91
6.3.1 攻擊的定義 91
6.3.2 攻擊代價(jià)的定義 92
6.3.3 攻擊策略的定義 93
6.3.4 攻擊效果的定義 94
6.4 代價(jià)條件下無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊性分析 95
6.4.1 緊致性網(wǎng)絡(luò)的定義 95
6.4.2 理論性討論 96
6.5 仿真實(shí)驗(yàn) 97
6.5.1 CSF網(wǎng)絡(luò) 97
6.5.2 Polbook網(wǎng)絡(luò) 98
6.5.3 CSF網(wǎng)絡(luò) 99
6.5.4 Protein網(wǎng)絡(luò) 99
6.5.5 Netscience網(wǎng)絡(luò) 100
6.5.6 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)數(shù)據(jù)表 101
6.6 實(shí)驗(yàn)分析 101
6.6.1 緊致程度對(duì)抗攻擊性的影響 101
6.6.2 平均度對(duì)抗攻擊性的影響 104
6.7 理論證明 106
6.8 本章小節(jié) 107
第7章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊理論與邊攻擊 109
7.1 潛在佯謬 109
7.1.1 第一表述 110
7.1.2 第二表述 111
7.1.3 第三表述 112
7.2 定量化方法 114
7.2.1 正則化網(wǎng)絡(luò)性能 114
7.2.2 基準(zhǔn)線的定義 115
7.2.3 抗攻擊性指標(biāo) 116
7.3 定量化指標(biāo)下小世界網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊性分析 117
7.3.1 邊攻擊定量仿真實(shí)驗(yàn) 118
7.3.2 節(jié)點(diǎn)攻擊定量仿真實(shí)驗(yàn) 120
7.4 定量化指標(biāo)下無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)抗攻擊性分析 122
7.4.1 實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)說(shuō)明 123
7.4.2 魯棒性指標(biāo) 123
7.4.3 邊攻擊策略 124
7.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 124
7.5 本章小節(jié) 127
第五篇 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與演化
第8章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化模型 131
8.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的典型類型及傳統(tǒng)的演化機(jī)制解釋 131
8.1.1 無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)及演化機(jī)制簡(jiǎn)介 132
8.1.2 小世界網(wǎng)絡(luò)及演化機(jī)制 134
8.1.3 社區(qū)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及演化機(jī)制 135
8.1.4 分形網(wǎng)絡(luò)及演化機(jī)制 135
8.2 最優(yōu)化理論與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)演化機(jī)制 135
8.3 雙優(yōu)模型 136
8.3.1 方法 137
8.3.2 模型介紹 137
8.4 理論分析結(jié)果 139
8.4.1 網(wǎng)絡(luò)的類型 140
8.4.2 實(shí)驗(yàn)仿真 144
8.4.3 網(wǎng)絡(luò)類型之間的關(guān)系 160
8.4.4 改進(jìn)的快速算法 161
8.5 本章小結(jié) 172
第9章 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)優(yōu)化模型的深入研究 173
9.1 社區(qū)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化建模 173
9.1.1 相關(guān)工作 175
9.1.2 基于優(yōu)化理論建模社區(qū)無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的必要性 176
9.1.3 社區(qū)無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型 177
9.1.4 仿真實(shí)驗(yàn) 179
9.2 分形網(wǎng)絡(luò)的演化機(jī)制研究 187
9.2.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的分形維度定義及其算法 189
9.2.2 有關(guān)分形網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)重要觀點(diǎn) 192
9.2.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分形的應(yīng)用研究 195
9.2.4 具有Hub吸引行為的分形和無(wú)標(biāo)度的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型 195
9.2.5 優(yōu)化模型所得到網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)分析 201
9.2.6 網(wǎng)絡(luò)的同配性分析 202
9.3 本章小結(jié) 204
第六篇 總結(jié)與展望
第10章 總結(jié)與展望 209
10.1 總結(jié) 209
10.2 對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的新理解 212
10.3 展望 215
參考文獻(xiàn) 217