目錄
序
前言
第一篇 概論
第1章 概述 3
1.1 復雜系統(tǒng)與復雜網(wǎng)絡(luò) 3
1.2 復雜網(wǎng)絡(luò)的特征和類型 4
1.2.1 隨機網(wǎng)絡(luò) 4
1.2.2 小世界網(wǎng)絡(luò) 4
1.2.3 無標度網(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 本書研究內(nèi)容 9
1.3.1 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)挖掘 10
1.3.2 無標度網(wǎng)絡(luò)演化機制 12
1.3.3 網(wǎng)絡(luò)抗攻擊性 15
1.3.4 復雜網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一優(yōu)化建模 16
1.4 討論 17
1.4.1 復雜網(wǎng)絡(luò)研究哲學 17
1.4.2 復雜網(wǎng)絡(luò)研究的弱點 17
第二篇 復雜網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘
第2章 復雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點重要性 21
2.1 相關(guān)工作 23
2.1.1 定義節(jié)點的重要性 23
2.1.2 沖突消解 24
2.1.3 度量節(jié)點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)點排序 27
2.3.1 基本概念 28
2.3.2 等價類算法 29
2.4 實驗結(jié)果I 30
2.4.1 用于測試的網(wǎng)絡(luò)實例 30
2.4.2 實驗網(wǎng)絡(luò)的等價類 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 實驗結(jié)果II 36
2.7 拓撲勢對節(jié)點按重要性排序 38
2.7.1 拓撲勢方法介紹 38
2.7.2 拓撲勢方法的實驗結(jié)果 39
2.8 本章小結(jié) 41
第3章 復雜網(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)提取算法實驗結(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)提取算法實驗結(jié)果 51
3.4 關(guān)于網(wǎng)絡(luò)分裂的假說 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 基于拓撲勢方法的骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法 61
3.8 基于拓撲勢方法的骨干網(wǎng)絡(luò)提取算法實驗結(jié)果 61
3.9 本章小結(jié) 63
第三篇 復雜網(wǎng)絡(luò)的層次與演化
第4章 復雜網(wǎng)絡(luò)的層次演化模型 67
4.1 無標度網(wǎng)絡(luò)與偏好 67
4.2 對Web鏈接的冪律分布的一個解釋 68
4.2.1 Web鏈接的隱樹模型介紹 69
4.2.2 實驗結(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 財富分布建模 79
5.1 馬太效應(yīng)的由來 79
5.2 目前的馬太效應(yīng)的解釋 79
5.3 馬太效應(yīng)的新機制和建模 80
5.4 財富分布的實驗結(jié)果和分析 82
5.5 財富分布的隱樹結(jié)構(gòu)模型的討論 84
5.6 本章小結(jié) 85
第四篇 復雜網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊性
第6章 復雜網(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 代價條件下無標度網(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 仿真實驗 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 實驗網(wǎng)絡(luò)相關(guān)數(shù)據(jù)表 101
6.6 實驗分析 101
6.6.1 緊致程度對抗攻擊性的影響 101
6.6.2 平均度對抗攻擊性的影響 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 基準線的定義 115
7.2.3 抗攻擊性指標 116
7.3 定量化指標下小世界網(wǎng)絡(luò)的抗攻擊性分析 117
7.3.1 邊攻擊定量仿真實驗 118
7.3.2 節(jié)點攻擊定量仿真實驗 120
7.4 定量化指標下無標度網(wǎng)絡(luò)抗攻擊性分析 122
7.4.1 實驗網(wǎng)絡(luò)說明 123
7.4.2 魯棒性指標 123
7.4.3 邊攻擊策略 124
7.4.4 實驗結(jié)果與分析 124
7.5 本章小節(jié) 127
第五篇 復雜網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與演化
第8章 復雜網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化模型 131
8.1 復雜網(wǎng)絡(luò)的典型類型及傳統(tǒng)的演化機制解釋 131
8.1.1 無標度網(wǎng)絡(luò)及演化機制簡介 132
8.1.2 小世界網(wǎng)絡(luò)及演化機制 134
8.1.3 社區(qū)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及演化機制 135
8.1.4 分形網(wǎng)絡(luò)及演化機制 135
8.2 最優(yōu)化理論與復雜網(wǎng)絡(luò)演化機制 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 實驗仿真 144
8.4.3 網(wǎng)絡(luò)類型之間的關(guān)系 160
8.4.4 改進的快速算法 161
8.5 本章小結(jié) 172
第9章 復雜網(wǎng)絡(luò)多目標優(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)無標度網(wǎng)絡(luò)的必要性 176
9.1.3 社區(qū)無標度網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型 177
9.1.4 仿真實驗 179
9.2 分形網(wǎng)絡(luò)的演化機制研究 187
9.2.1 復雜網(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)的幾個重要觀點 192
9.2.3 復雜網(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標度的復雜網(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 對復雜網(wǎng)絡(luò)的新理解 212
10.3 展望 215
參考文獻 217