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《复杂网络的同步_理论_方法_应用与展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第8卷第6期力学进展〕.81No.6.、008年1月15日AVANCESINECHANICSNov5008、、’:复杂网络的同步理论方法应用与展望吕金虎`,,}国科学院数学与系统科学研究院系统科学研究所比京100190.,、、、、摘如互联网电力网络生物神经}各社会关系网等这此复杂网络`:要复杂网络随处可见商业网络形,对它们的深我们的生活息息相关入研究不但会促进许多重要科学分支的发展而1可能引起人类社会生活方.`,}司步足自然界中广泛存在的一式的根本变乍类」}}污重要的1卜线性现象复杂网络展示了卜富多彩的网络同步..,现象在过去10年坐不同研究领域的学者从不同的角度广泛I(
2、l]深入地开展了复杂网络同步的研究本文简要的回顾国内外过去10年在复杂网络同步领域的主要研究进展,包括理论、方法、应用与展望,试图推进国.内复杂网络同步的研究,局部,,关键词复杂网络同步全局同步同步能力1引言,复杂网络的理论与应用在很多相关过去10年里.领域得到了迅猛发展,、’`[1一2。{互联同步是白然界中)复杂网络儿乎随处可见如万维网泛存在的一类非常重要的.、、、、一网几无线通讯网络电力网络大规模集成电路非线性现象关J两个物理振子同步的研究可以商业网络、科学文献索引系统、生物神经网络、新追溯到1665年荷兰物理学家Huygesn(惠更斯)、、、、陈代谢系统生物细胞DN
3、AcNN、社会关系网对于两个挂钟同步摆动的有趣现象的观察:两个等阳一,0].上述这些复杂网络与我们的生活息息相钟摆不管从什么不同的初始位置出发,经过一段.,!,关对它们的深入研究不但会促进许多重要科学分时间以后它们总会趋向于同步摆动叫1680年er支的发展而且可能引起人类社会生活方式的根本荷兰旅行家Kmp允在泰国媚南河上发现了萤..变革!4卜eo]随着信息技术和生命科学的迅猛发展,火虫同步闪光的了J一趣现象winfre将同步问题简.,陷1一喇深入研究了多个祸合振子之复杂网络的研究显得愈来愈重要化为相位变化问题传统的,人们通过经典图论来研究复杂网络.间的同步问题.Kuram
4、oto深入探讨了有限个恒等.,1960年数学家rEd6S和R翻iy提出了随机网振子的祸合同步问题Wll深入研究了各种祸合.,,络[27]近10年来由于计算技术的迅猛发展不11人映象格子(eoupledmaplattieecML)不11细胞神,,们对互联网等大量复杂网络研究的不断深入使经网络(celularenuralenwtorksCNN)的同步问.3[,30,到得人们的计算能力得到很人的提高并且获得了大题上述这些网络的一个典型特征就是具量的数据信息,这些都迫使人们不得不重新认识有规则的拓扑结构.最近,人们深入探讨了各种小.,.,,,复杂网络[425一28]1998年认与
5、tts不Ilstrogatz发现世界不l,无标度网络的l司步问题[卜42627]尽管在.一了复杂网络的小世界(smalworld)特征阵25一25]过去相当长一段时间里人们并不了解同步现象的1999,Bariber,、、、_、年ab益和lAt发现了复杂网络的无内在机理但却在物理化学生物l程技术标度(scale一fre)特征阵25一25].小世界和无标度特经济以及社会科学等领域内观察到了各种各样的.阵25一州.性的提出极人地推动了复杂网络研究的发展在同步现象复杂网络作为一个载体展示了:一一,,,:一收稿l]期20050630修l}日期2005。不22*,,,,,’一l阅家自
6、然平卜学基金(60772一5860221301){间家币点生浅础侧丫究973士十划(Zoo7CB3iosos)国干},J新}丁心乏日}了院知识仓程讯要方向乍}一一(KJCX3SYW501)a:u55e.entDmiljhz@1洛力学8年00第38卷.,、丰富多彩的网络同步现象在过去年0里不同控制协议窗口的增加英特网或通讯网络中的信’`、.,网研究领域的学者从不同的角度丁泛而深入地开展息拥塞不同路由的周期信息可能同步今天.!2“一25]、、了复杂网络同步的研究络同步在核磁共振仪激光设各超导材料和通信许多实际的复杂网络在弱祸合情况卜仍然.系统等领域起着非常重要的作用展示很强的
7、同步倾向性.对全连接的网络(如本文根据作者自身的研究经历,力图从动力,,,图1(a))无论祸合强度多小若网络充分大则一学与控制论的角度来简要概述国内外过去10年.,个全局祸合的网络一定能同步对最近邻居祸合在复杂网络同步方向上的主要研究进展包括理的网络(如图1(b)),无论祸合强度多大,若网络充论、方法、应用与展望.本文不可避免地包括作分大,则一个局部祸合的网络一定不能同步.事实者白己的一些主要研究工作阵”一叫,再加上篇幅所一上,网络同步土要取决于网络的拓扑结构和竹点限,囚而难免有失偏颇.第2节简要概述儿种典烈.,的动力学网络同
