社会网络动态性及网络环境中的分布式搜索策略研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文社会网络动态性及网络环境中的分布式搜索策略研究姓名：高霖申请学位级别：博士专业：精密仪器及机械指导教师：杨杰;刘际明20091001摘要社会网络中的吸引度、影响力等属性)只在某一时间段出现峰值的节点，而对于较长的时间段而言，这些热度最高的节点又是随时间动态变化的。这种节点在特定阶段具有很强的影响力，对网络拓扑结构的演化、网络中信息流通性能都具有重要的意义。在应用和分析中，我们常需要知晓它们在网络中的位置，而社会网络通常是很庞大的网络，如何在这样复杂的动态大型网络中发现并追踪热度最高的节点也成为一

2、个挑战性的课题。针对这一问题，我们提出基于面向自治计算(AOC)的分布式搜索方法来寻找追踪网络中的这些重要节点。每个智能体作为一个独立的计算单元，仅仅在其局部环境中搜索，但是通过与环境和智能体相互之间的作用，在自身行为规则的引导下可以实现从局部环境自治的向全局目标逼近，并最终找到网络中的重要节点。在基于AOC方法的基础上，我们设计了多种具体的搜索策略，包括三种局部移动搜索策略、LevyFlight搜索策略以及可变概率搜索策略，并分析了各种策略的内在机理和搜索性能，包括搜索效率、鲁棒性、尺度可变性和时间复杂度。我们采用BBS

3、网络的真实数据对算法进行测试验证，分析结果表明，基于AOC的搜索策略可以在大型的、动态的、离散式的网络环境中表现出优秀的搜索性能。除此之外，我们还建立了三种不同的人工网络环境测试，相应的搜索策略亦达到良好的搜索效果。因此，我们设计的基于AOC方法的分布式搜索策略具有一般推广性，可以有广阔的应用发展空间。关键词：社会记忆网络、复杂网络、动态性模型、面向自治的计算、LevyFlight、分布式搜索策略、多智能体系统ⅡAbstractSocialnetwork，asonepartofcomplexnetwork，focuseso

4、ntheresearchofbehav—iorsofhumanbeingandorganizationsinsocietyandabstracBthemasanetworkstruc—turewithinteractionsamongindividuals．Socialnetworksexisteverywhereandshowstrongrelationshipswithourdallylife，suchasactorcollaborationnetwork，scientistcollaborationnetwork，d

5、iseaseinfectionnetwork，virtualcommunitynetwork，andSOon．AnalyzingthestructuresandpropertiesofsocialnetworkswouldhelpUSbetterun-derstandsocialphenomena，andbeofsignificancewitlldecision—making，managementandoptimizationproblemsinsociety．Traditionalsocialnetworkresearc

6、hesaleusuallyanalyzenetworkstructuresinstaticview,suchasdegreedistribution，averagepathlengthandclusteringcoefficientinnetworks．Nevertheless，realsocialnetworksareevolvingsystems．Internalindi-vidualsinteractwitheachotherandtheirrelationshipsandpropertiesaredynamic，S

7、Odonetworktopologystructures，capabilities，behaviorsinnetworks．Recently,thedy·namicsofsocialnetworksareattachedmoreandmoreimportance．CarleypresentedaconceptnamedasDynamicalSocialNetworkandconsidereditasthemostimportantpropertyofsocialnetworks．What’Smore，shetriedtoe

8、stablishanorganizedmodeltoresearchfeaturesofinformationflowanddecision·makingflowinsocialnetworks．Comparingwithexternaldynamicphenomenaofsocialnetworks，