2009
年门月
第
32
卷第
6
期
四川师范大学学报(自然和|学版)
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No.6
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一种动态的无标度网络模型
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摘要:针对
BA
元标度网络模型模拟现实世界的局限性,同时参考其它扩展模型的结果,提出一种新模
型,该模型包含新节点的加入和旧节点的删除,旧节点之间择优的再生连接和反择优的删除连接.运用连续
介质理论和平均场理论建立起与之对应的演化方程,并计算出了它的严格解.导出了
i
亥模型的度分布和客
律指数的表达式.分析结果表明该模型能自组织演化成元标度网络.其幕律指数在
1-3
范围内,调节参数就
可与现实中的许多复杂网络的幕律指数相吻合,因此,该模型更具有→般性.
关键词:复杂网络;
BA
模型:度分布;幕律指数:元际度网络
中图分类号
:0414.2
文献标识码
:A
文章编号
:1001
】
8395
(2009)
06
-0
839-04
doi :10.
3969/j.
issn.1001
-8
395. 2009. 06. 025
复杂网络由于可以用于描述如社会、生物、经
济、物理以及计算机等许多复杂性系统,近年来倍
受重视且得到了广泛及不断深入的研究
1.2
j
复杂
网络就是把真实的复杂网络系统抽象成二些节点
和一些线条,节点代表研究的对象个体,线条则代
表了这些个体之间的相互作用关系.描述网络结构
的一个重要测度是网络的度分布函数
P(
川,其定
义是:随机抽取网络中的某个节点,该节点具有
k
条边的概率.传统的图论
3
)以及小世界网络:-1)的研
究表明
,
P(
k)
随
k
具有指数衰减规律.然而,近年来
的研究表明,许多实际网络系统其度分布函数
P(
k)
随
k
的变化表现为幕律形式,即
P(
k)
仄
k
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.其中
γ
为幕指数,随着系统的不同而不同.为了描述具有
幕律形式度分布函数的网络系统,
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提出了著名的网络演化模型即
BA
模型巧,并
提出生长和择优是产生幕律型度分布函数的两大
因素.在
BA
模型的基础
t
,涌现出了大批的推广改
进模型及其相关研究
6.1
川,各推广改进模型都有其
自身的优缺点.为了更好地了解现实网络的性质,
建立与现实网络相-致的模型是重要的,因此,无
标度网络模型是伞个{自得研究的课题.
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模型的基础
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30
究,导出其度分布和幕律指数的表达式,以期能更
真实地反映和描述现实中实际复杂网络的物理性
质和演化规律.
1
动态的网络模型的建立背景及其基本构造
BA
网络模型最终演化成幕律指数恒定为
3
的
无标度网络.
BA
模型的重要意义在于它首次捕捉
到了许多真实网络的幕律形成机制,抓住了网络的
本质特征,从理论上解释了元标度网络的现象
.BA
模型是能够很好地解释网络的元标度特征,但是它
也有模型设计上的不足,如它是生长网络模型,
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只有
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点的力[]入却没有节点的删除和节点间的重
新连接,其实→般自然的或者人造的网络更多的是
要与外界有节点交换的,而且节点间的连接也是不
断变化的,所以说
BA
模型是不能反映现实网络的
真实情况的为了对现实网络进行更深入的分析和
研究,还需要对
BA
模型进行扩展,它更加符合实
际.换言之,应当考虑更多的相关因素,使之更加全
面地反映现实存在的不同网络.在现实的不同网络
中,
17
点及节点问的相互连接情况是不
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样的,比
如
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兑文献索引网和科学家协作网,在这些网络中-
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两个节点组成-个连接,那么这个连接就不会
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恒的两个节点也不会离开这个网络.而
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