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

1、由于計算機科學(xué)的飛速發(fā)展，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)大量真實網(wǎng)絡(luò)既不是規(guī)則網(wǎng)絡(luò)也不是隨機網(wǎng)絡(luò)，而是具有與前兩者都具有不同的統(tǒng)計特征的網(wǎng)絡(luò)。這樣的一些網(wǎng)絡(luò)稱之為復(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，說明很多實際的網(wǎng)絡(luò)都精確或近似地顯示

2、遵循冪函數(shù)的度分布，即無標度網(wǎng)絡(luò)。
　　 研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的終極目標之一是理解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)行為，特別是理解網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和功能的形成及其演化規(guī)律、臨界相變和動力學(xué)的過程。比如計算機因特網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)對信息傳輸?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，而計算機病毒在網(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，計算機病毒的傳播方式和速度也在不斷升級。有些科學(xué)家斷言，

3、在不采取任何的應(yīng)對措施下，計算機病毒最快可以在30秒鐘以內(nèi)讓整個因特網(wǎng)癱瘓。而本文的主要目標就是研究其規(guī)律，建立一系列模型研究其傳播過程的動力學(xué)行為。
　　 本文以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)知識為基礎(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)中度與集群系數(shù)的聯(lián)系研究因特網(wǎng)信息包傳播過程中的一般擁塞模型，并解析無標度網(wǎng)絡(luò)中的擁塞量與時間的關(guān)系N=1/λ+1αmtθ+1。以流行病傳播的相關(guān)知識，在均勻網(wǎng)絡(luò)下，研究因特網(wǎng)SEIR病毒傳播模型并進行解析，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或者某時刻的潛伏節(jié)點的密度與其上一個時刻的比E(t)/E(t-1)不大于平均度時，其感染將衰亡。
　　 在復(fù)雜性科學(xué)研究中，級聯(lián)是因為事件的傳播過程象一個鏈式的反應(yīng)，即一代事件引起下一代事件的發(fā)生。比如在計算機病毒引起的因特網(wǎng)絡(luò)癱瘓，災(zāi)難的恐怖正是因為級聯(lián)事件的發(fā)生越來越快以至于人們完全沒時間和能力做出反應(yīng)。由此本文將級聯(lián)事件表示為兩種類型：一種是具有內(nèi)稟加速機制的級聯(lián)事件，這些一般情況下是會導(dǎo)致災(zāi)

5、難的；另一種是不具有內(nèi)稟加速機制的級聯(lián)事件，這些通常并不會引起災(zāi)難。本文建立了簡化的沙堆模型和邏輯斯諦模型來研究兩種類型的級聯(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)傳播模型并運用MATLAB模擬，由此得出t時刻某點負荷f(t)的臨界值為ω=1，當(dāng)ω>1時，f(t)呈快速增長，當(dāng)ω<1時，f(t)緩慢增長并接近某值；通過因特網(wǎng)的計算機病毒傳播中的實證研究證實感染主機數(shù)與時