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2016年, 第13卷, 第2期 刊出日期：2016-06-15
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集群运动:唯像描述与动力学机制 收藏
李耕, 狄增如, 韩战钢
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 1-13.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.001
摘要
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104 )
PDF (3102KB)
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25
)
鉴于生物群体在空间中展现出的大规模集群运动已经成为集群行为研究的一大热点,从集群运动的唯像描述到动力学机制的逻辑线索展开综述。唯像描述部分中主要介绍“一致性序参量”、“集群对称破缺”、“集群规模分布”和“空间关联”等集群运动的唯像特征。它们大都具有定量的实证基础,有些还体现出一定的定量普适性(适用于多物种)。在动力学机制部分分别介绍“吸引与排斥”、“对齐规则”、“相互作用范围”、“个体异质性”和“相互作用的线性叠加”等微观规则,重点总结了基于轨迹追踪的机制推断成果。还特别着重区分实证与假设。通过这样的逻辑梳理,既描绘出“集群运动”这一新兴领域在不长的时间里积累的丰硕成果,又清晰地系统展现出我们在追求集群运动普适律的道路上已经走了多远,以及摆在面前的重要问题。
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面向流量的海底光纤系统脆弱性分析方法 收藏
吴元立, 司光亚, 罗批, 荣明
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 14-21.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.002
摘要
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78 )
PDF (1399KB)
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18
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选择网络流量传输成本作为海底光纤系统的脆弱性测度指标,提出了一种基于双层优化模型的海底光纤系统脆弱性分析方法,能够识别出特定毁伤预算下的脆弱点,并能对受损情况下重新分布的网络流量进行量化分析。最后,通过某假设地区的两大海底光纤系统验证了方法的有效性,探讨了动态脆弱性的一些特征并给出了相应的保护策略。
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拥挤系统阻碍物设置的真人行为实验研究 收藏
李靖宇, 姜立, 沈超, 于忱, 韩战钢
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 22-26.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.003
摘要
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67 )
PDF (844KB)
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22
)
开展真人行为实验，研究拥挤人群疏散行为及阻碍物的优化设置，旨在为提高恐慌下人群疏散效率提供理论支持。观察实验视频，发现拥挤人群疏散所特有的现象，包括距离出口最近处三人挤压即可堵住出口，人群疏散过程呈现出一定的周期波动性等。对比有无阻碍物时人群疏散速度得出，在房间内合理设置阻碍物有利于提高人群疏散效率，并且设置两个阻碍物优于设置一个阻碍物。此外，阻碍物的设置有助于减轻人群在出口处的拥挤程度，使得疏散过程变得更加平稳有序，从而提高了疏散效率。
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基于动态参照点的多主体有限理性路径选择模型 收藏
李雪岩, 李雪梅, 李学伟, 赵云, 邱荷婷
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 27-35.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.004
摘要
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79 )
PDF (1254KB)
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34
)
为了研究有限理性假设下出行者的自适应调整行为对交通网络分流的影响,利用累积前景理论结合演化元胞自动机建立了具有个体交互机制的多主体路径选择模型。在模型中将出行者划分为风险追求者与风险厌恶者,基于出行时间可靠性并借鉴元胞遗传算法的思想设计了具有异质特点的出行者动态参照点及其演化规则,使出行者个体能够依据决策环境的变化动态地调整自身的出行时间预算,更加符合出行者的实际行为特征。最后将多主体参照点演化规则与传统的相继平均算法相结合,求解路网配流。研究发现:演化模型较好地继承了传统模型中的路径分流特点;不同的出行者类型比例及出行者的信息接收程度是影响路网分流结构的重要因素。
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基于超网络的互联网金融均衡问题研究 收藏
张婷, 米传民
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 36-43.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.005
摘要
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83 )
PDF (853KB)
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47
)
为了研究互联网金融环境下日益复杂的金融网络,引入超网络理论,分析各决策者之间的竞争合作关系以及各自行为和最优化条件;考虑互联网环境下加剧的信用风险和操作风险,引入信用风险函数和操作风险函数,建立了由资金拥有者、互联网金融中介、传统金融中介、资金需求者构成的超网络模型。运用变分不等式理论,研究互联网金融超网络均衡解的存在性条件和唯一性条件,给出整个互联网金融网络的均衡条件,为下一步研究互联网金融发展趋势和饱和状态奠定基础。最后运用算例进行仿真,验证了模型的有效性。
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复杂网络在质量管理中的应用研究 收藏
王福红, 郭进利, 索琪, 张乾
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 44-52.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.006
摘要
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83 )
PDF (1484KB)
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35
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以PCBA生产过程中的潜在质量失效因素为节点,以潜在质量失效因素之间的关系为边,建立质量失效因素加权网络。研究该加权网络的拓扑结构,结果表明:质量失效因素网为无标度网络,服从幂律分布;根据点权强度、集聚系数、介数、特征向量值找到重要和关键质控点。将复杂网络理论与鱼骨图、FMEA等定性质量工具相结合,可有效弥补FMEA的不足;在微观和宏观两个层面找到关键的质量失效因素,更容易抓住质量管控的重点;执行相应的质量预防和改进措施;可提高零缺陷质量管理系统建立的效率和全面质量管理的效果;复杂网络可作为质量数据挖掘的一种有效工具和分析方法;为PCBA产业的质量管理提供理论和实践上的借鉴意义,并为质量预防和质量改进提供了一种全新的研究视角。
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具有词汇结构的复杂agent网络语言竞争模型 收藏
王超, 毕贵红, 张寿明, 于群修
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 53-66.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.007
摘要
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87 )
PDF (3018KB)
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38
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利用agent社会圈子网络理论构建语言竞争网络,利用两个F长度的二进制位串表示可能的双语内部结构,在此基础上给出一种新的动态微观语言竞争模型。分析了语言地位、网络结构、语言遗传率和语言学习率对网络中agent所掌握的词汇量、语言类型及熟练度演化的影响。模型反映了不同语言者之间通过交流和竞争实现语言内部结构演化涌现宏观语言态势的机制。仿真结果表明,模型克服了其他模型不能反映系统中语言使用机会和频次对语言竞争的影响。
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社团结构网络环境下SIS病毒传播建模与分析 收藏
李婵婵, 蒋国平
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 67-73.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.008
摘要
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86 )
PDF (912KB)
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14
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考虑许多现实网络具有社团结构,通过引入模块化系数,并在该系数合理范围控制下基于随机网络生成社团网络模型以模拟现实社会网络。通过平均场方法研究网络上的病毒传播动力学行为,推导传播阈值表达式,并用蒙特卡罗仿真加以验证。研究表明:社团结构的存在使得网络度分布发生变化,即社团结构越强,度分布越宽;同时,社团结构越强,病毒越易爆发;另外,传染率远大于阈值时,不同强度的社团结构网络的传播规模趋于一致,即网络结构对传播规模影响不大。
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在线社交网络谣言传播的仿真研究——基于聚类系数可变的无标度网络环境 收藏
朱张祥, 刘咏梅
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 74-82.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.009
摘要
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130 )
PDF (1359KB)
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71
)
在经典SIR传染病模型的基础上,根据在线社交网络中谣言传播的特点,将网络谣言的受众用户扩展为无知者、知晓者、信任者、传播者、暂时免疫者和永久免疫者6类。同时考虑到用户会因为不断接触某一相同的谣言而导致对该谣言的信任水平增加的现实情况,引入社会加强正向效应,提出了一个改进的在线社交网络谣言传播模型,并结合复杂网络的相关理论建立了一个考虑聚类系数可变的无标度网络环境进行仿真研究。仿真发现,谣言的传播能力与影响范围会随着社会加强正向效应、用户首次接触并相信谣言的概率、孤立节点密度以及初始传播节点的度的增大而增大,但会随着网络聚类系数的增加而得到抑制。本文提出的谣言传播模型比较符合真实在线社交网络的谣言传播特性,可以为实践中网络谣言的管控提供一定理论参考。
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面向网络论坛的谣言传播与抑制研究 收藏
徐会杰, 蔡皖东, 陈桂茸
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 83-89.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.010
摘要
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111 )
PDF (1040KB)
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22
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基于网络论坛中用户行为的异质性和病毒传播的SEIR模型,提出了面向网络论坛的SEIR谣言传播模型。首先根据模型在非均匀网络中的平均场方程,推导网络论坛中谣言传播的临界阈值,表明在谣言传播率有限的情况下,增加用户间的信任机制可以有效抑制谣言在网络中的传播;然后通过仿真与数值分析,验证模型的有效性以及信任机制的引入能够有效降低谣言的影响力、传播速率和影响范围;最后结合仿真与数值分析的结论和网络论坛用户间的高影响力有限信任关系,给出了抑制谣言传播的高影响力用户免疫策略。实验结果表明,该策略与传统的免疫策略相比能够取得更好的谣言抑制效果。
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“冰桶挑战”诱导的社交网络演化分析 收藏
杨凯, 刘晓露, 林坚洪, 成曦, 郭强, 刘建国
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 90-96.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.011
摘要
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121 )
PDF (1459KB)
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23
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考虑社交网络初始阶段的演化过程对于定量认识和理解人际关系的形成与演化的重要意义,搜集“冰桶挑战”事件国内从事件发起到第6天的数据。以挑战者为节点,点名关系为边构造社交网络。通过分析该网络的统计指标,发现网络密度一直减小;网络效率先减小,后又缓慢增加;连通子图的数量先迅速增加,最高增加了初始值的5倍,后又减小;网络效率与子图数量呈负相关关系。考虑到该网络构建的特殊性,与其他社交网络的演化做了对比分析。
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基于Nelder-Mead单纯形法的改进量子行为粒子群算法 收藏
郑伟博, 张纪会
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 97-104.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.012
摘要
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99 )
PDF (961KB)
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87
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针对PSO算法搜索精度较低,并且在复杂多模态函数优化中,容易陷入局部极值的问题,提出了一种改进的量子行为粒子群优化算法。研究了该算法的基本原理、给出了算法流程并采用正交试验的方式获得了一套通用性较强的算法参数。并以CEC’13的28个测试函数作为测试集,采用Wilcoxon符号秩检验将NM-QPSO算法分别与PSO算法和QPSO算法的误差进行比较试验。试验表明:NM-QPSO算法在统计意义上优于传统的PSO算法和QPSO算法,并且在高维函数优化中,具有显著优势。
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含时延的多智能体系统的多静态领导者包容控制 收藏
李勃, 陈增强, 刘忠信, 张青
复杂系统与复杂性科学. 2016, (2): 105-110.
DOI: 10.13306/j.1672-3813.2016.02.013
摘要
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89 )
PDF (778KB)
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40
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对基于有向固定拓扑的多静态领导者的多智能体系统的包容控制问题进行研究。在系统中智能体之间信息传递存在固定通信时延的情况下,应用拉普拉斯变换技术分别研究一阶和二阶连续时间多智能体系统,通过对系统传递函数的稳定性分析而求取系统状态稳定条件,并应用终值定理,最终得到了保证系统实现包容控制的时延限制条件,最后用仿真验证了该结论的有效性。
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