复杂网络上的相继故障模型及鲁棒性研究

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1、分类号：TP393UDC：621．39工学硕士学位论文密级：编号：复杂网络上的相继故障模型及鲁棒性研究硕士研究生：李青指导教师：徐野副教授学科、专业：通信与信息系统沈阳理工大学2014年3月分类号：TP393UDC：621．39密级：编号：工学硕士学位论文复杂网络上的相继故障模型及鲁棒性研究硕士研究生：李青指导教师：徐野副教授学位级别：工学硕士学科、专业：通信与信息系统所在单位：信息科学与工程学院论文提交日期：2013年12月20日论文答辩日期：2014年3月5日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex：TP393U．D．C：621．39AThesisfortheM

2、asterDegreeofEngineeringCascadingFailureModelandRobustnessResearchofComplexNetworksCandidate：LiQingSupervisor：Prof．XuYeAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：CommunicationandinformationsystemDateofSubmission：December，2013DateofExamination：March，20l4University：ShenyangLigongUniversi

3、ty沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：锅日期：尸／牛年≥月j-日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳

4、理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：巷角指导教师签名：乞日期：矽坪牟；时59日期：矽降．多．r沈阳理工大学硕士学位论文摘要复杂网络的安全性已经成为人们日益关心的一个重要问题。人们做出了很多的努力，但是大规模的相继故障仍然时有发生。复杂网络的相继故障，就是指一个或少数几个节点或边发生的故障通过节点之间的耦合关系引起其他节点发生故障，这样就会产生连锁效应，最终导致相当一部分节点甚至整个网络的崩溃，也形象的称为“雪崩”。为满足人们对各种关乎国计民生网络安全性和可靠

5、性的要求，有必要对复杂网络相继故障的发生机理、相继故障的预防与控制进行研究。本文首先介绍了四种经典的基本网络模型，分别是规则网络、随机网络、WS小世界网络和BA无标度网络，研究了网络的基本特性，分析了BA无标度网络、WS小世界网络和互联网在遭遇攻击时的鲁棒性。然后分析了三种网络在随机性攻击和蓄意性攻击上的鲁棒性。用参数攻击标度来控制随机攻击和蓄意攻击，用最大连通子图比来表示网络的鲁棒性能，通过分析，在随机性攻击方面，三种网络都表现出很强的鲁棒性；在蓄意性攻击方面，BA无标度网络和互联网都表现出了很强的脆弱性，但互联网稍好点，而WS小世界网络几乎没表现出脆弱性。最后分析了网络负载对三种网络的

6、鲁棒性影响，实验表明，当网络空负载时，WS表现出很强的鲁棒性，而BA无标度网络和互联网次之：在网络满负载的情况下，分为两种情况，在容许参数低时，三种网络都表现出了很强的脆弱性，在容许系数高时，在随机性攻击时BA无标度网络表现强鲁棒性，而互联网弱些，在蓄意攻击时BA无标度表现出高度的脆弱性，互联网次之。WS小世界网络不管是随机攻击还是蓄意攻击都有很强的鲁棒性，但强度不及BA无标度网络。关键字；复杂网络；鲁棒性；攻击标度；网络负载沈刚理工人学硕士学位论文AbstractThereliabilityofcomplexnetworkshasincreasinglybecomeanimportant

7、issue．Peoplemakealotofeffort，butstilllarge·scalecascadingfailureshaveoccurredfromtimetotime．Cascadingfailureofcomplexnetworkisdefinedasoneorafewnodesorlinksfailurewhichwillleadothersnodesfailurethroughthecoupling