观点极化现象作为社会系统中的一种集群行为,会对社会稳定产生重大影响,据此对观点极化研究现状进行系统性的梳理和总结。在回顾社会与政治领域中的观点极化概念和建模研究的基础上,提炼出导致观点极化的两种观点交互方式。从个体视角出发,重点探讨两种可能导致观点极化的社会心理效应——偏见同化和敌意媒体效应。提出不同领域的极化现象研究整合的关键在于个体观点或态度变化的内在机制。在研究展望中指出今后研究的重点之一是模型与现实数据的相互印证。

复杂网络鲁棒性增强是近年来网络科学领域的热点,探讨鲁棒性增强策略对于网络结构设计与功能改进有着重要的科学意义和理论价值。在广泛整理与系统分析国内外文献的基础上,从事前防御、事中恢复与事后优化3个方面,全面梳理了当前复杂网络鲁棒性增强研究的关注重点与主要思想,对比分析了不同策略的优缺点与适用性,最后总结展望了该领域未来的研究方向。

一般情况下, 我们面对的网络都是有益的, 但是有时候我们面对的网络也可能是有害的, 例如恐怖组织网络、疾病传播网络等。如何通过阻断、干扰、免疫、封锁、隔离等手段有效瓦解这些有害网络成为一个亟待解决的挑战性问题, 其核心是找到网络系统的关键节点(边)。首先给出了网络瓦解问题的数学描述, 在此基础上从基于数学规划、基于中心性指标、基于启发式算法、基于进化计算、基于机器学习等几个方面系统总结了运筹学、网络科学、计算机科学等领域关于复杂网络瓦解问题的研究进展, 最后分别从目标网络维度、瓦解模型维度、瓦解算法维度对复杂网络瓦解问题未来发展进行了展望。

为保证城市公共交通系统的正常运行,对其拓扑结构及韧性进行研究。依据城市公交与地铁之间的耦合距离,建立相互依赖的公共交通网络模型,通过深度学习对耦合网络的拓扑属性进行识别;结合熵权法与最优理想解距法提出节点综合重要性指标,根据节点重要性对节点进行择优恢复,对比不同恢复策略下的网络韧性。以武汉市公共交通网络为例,验证了该方法的适用性和准确性。

为解决现有观点演化研究对社会阶层考虑不够充分的问题,在个体异质性影响力的基础上,将网络中节点的拓扑性质与社会结构结合,提出了一种基于HK模型的观点演化模型。在3种经典复杂网络和一个实证网络中,采用社会学领域中根据资本划分社会阶层的方法,构建了3种社会结构。利用仿真实验,发现社会结构对观点演化具有重大影响,通过社会政策调整社会结构有利于观点达到一致。为研究现实社会同一类型社会结构中观点演化不一致的情况,在B型金字塔和橄榄型社会结构下,设置高阶层个体不同的初始观点分布,发现高阶层个体观点的极化和统一会相应地影响舆论的极化和一致。

观点作为一种舆情,意见,态度的表现形式广泛存在于人们的生活中,研究观点的演变对理清观点演变机制,促进舆情合理治理具有重要意义。鉴于现有研究缺乏对二元观点动力学的相关介绍以及割裂了二元与群体观点动力学之间的联系,未能全面揭示观点动力学研究现状,因此,对国内外观点动力学研究现状进行了梳理和总结。其中,从研究方法和交互特征视角对二元观点动力学模型及其研究现状进行了介绍,从个体特征,行为特征,观点特征,外部环境,观点动力学的应用视角对群体观点动力学研究成果进行了梳理。最后,基于现有研究,明确了观点动力学未来需要进一步解决的问题:实证视角下的观点演化机制,意见的强化和争议的消减,观点的演化与群体决策之间的联系。

为了促进自动驾驶技术的发展,本文聚焦于自动驾驶车辆换道决策行为。首先对换道意图进行客观性量化,然后引入换道碰撞概率与换道动态风险系数,并基于博弈论思想建立自动驾驶车辆换道博弈决策行为模型,选取速度收益作为博弈收益的考量目标,使得自动驾驶车辆进行协作、安全、合理的换道。最后,使用SUMO软件将传统LC2013换道模型与换道博弈决策行为模型进行仿真实验和对比分析,结果表明换道博弈决策行为模型具有更高的稳定性、可靠性、安全性以及车道利用率。

协同是复杂网络上的传播过程的普遍现象,鉴于已有研究主要聚焦于连续模型,关于离散模型的研究相对较少,研究了两态(活跃或者怠惰)阈值模型,利用母函数方法重点考察了怠惰态个体之间协同对传播结果以及系统鲁棒性的影响。与不考虑协同相比,正的协同作用会促进传播,从而降低系统的鲁棒性;反之,负的协同作用会抑制传播,从而提高系统的鲁棒性。与均匀网络相比,非均匀网络上的传播受到协同的影响更大。

平台规制策略优化是确保直播电商中供应商、主播行为合规合法的关键,针对供应商、直播平台、主播的利益联系、行为策略和博弈关系,构建三者行为策略演化博弈模型,揭示平台规制下直播电商三方行为策略演化规律,并运用Netlogo仿真模拟策略演化过程。研究表明:平台适当的惩罚与约束力度,有助于规范供应商、主播行为;平台较高补贴能激励供应商、主播规范行为,但牺牲自身利益,系统难趋向稳定;违规收益因子是影响供应商供品策略、主播行为抉择的重要因素。据此,提出规范供应商、主播行为的基本策略和具体措施。

复杂网络的节点可以具有多个属性,不同的属性(集)将导致节点间的连接关系不同,进而使得网络具有不同的功能。针对现有复杂网络模型无法根据选择的节点属性构建具有不同功能的网络的问题,本文提出了多功能复杂网络模型,该网络模型仅使用节点及其关联的属性集来表示,通过对节点属性的选择以及节点在对应属性下的映射规则定义,确定不同的网络拓扑结构和网络功能。通过建立并分析某导弹防御作战网络,验证了多功能复杂网络模型的可用性和有效性