[发明专利]一种基于耦合链接核中心性累积指标的提高相互依存网络鲁棒性的方法

摘要

一种基于耦合链接核中心性累积指标的提高相互依存网络鲁棒性的方法，包括以下步骤：步骤一：建立相互依存网络模型；步骤二：计算得到相互依存网络中K‑shell值为1的节点；步骤三：通过迭代计算，得到相互依存网络中每个节点的K‑shell值；步骤四：计算相互依存网络中每个节点的核中心性；步骤五：计算耦合链接的核中心性累积指标；步骤六：根据核中心性累积指标大小对相互依存网络中的所有耦合链接进行降序排列，找出核中心性累积指标最大的前设定百分比的耦合链接，并在相互依存网络G中删除这些耦合链接。本发明采用耦合链接两端节点核中心性的累积来寻找脆弱的耦合链接，通过移除少量累积值大的耦合链接可以有效提升相互依存网络的鲁棒性。

主权项

1.一种基于耦合链接核中心性累积指标的提高相互依存网络鲁棒性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：构建相互依存网络模型G＝(A,B,E)，其中A是一个无向无权网络A(VA,EA)，VA表示网络A中的节点，EA表示网络A中的连边，网络A的节点数为N；B是一个和A具有同样节点数目和类型的网络B(VB,EB)，VB表示网络B中的节点，EB表示网络B中的连边；E表示连接网络A、B的耦合链接集合，一条耦合链接由随机选取的一个网络A的节点和一个网络B的节点连接而成，每条耦合链接只能连接网络A或B中的一个点，耦合链接总数为N；耦合链接具有依赖性，即如果耦合链接的一端节点发生故障，则另一端节点也会同时发生故障；设置网络K‑shell初值Ks＝1；步骤二：去掉网络中度为Ks的节点，重新统计剩余网络的节点度，如果该网络中依然有度为Ks的节点则继续删除这些节点，重复这个过程直到剩下一个不含度为Ks节点的网络，那些被删除的节点K‑shell值为Ks；其中度是该节点的连边数量；步骤三：Ks＝Ks+1，重复步骤二，直到得到所有的节点的K‑shell值；步骤四：计算相互依存网络中任意节点i的核中心性：其中Γ_i是与节点i相连的邻居节点集合，Ks(w)是节点w的K‑shell值；遍历整个相互依存网络，计算每个节点的核中心性，并分别找到网络A、B中最大的核中心性值记录为和步骤五：任意选取一条耦合链接Ei，该链接在A和B网络中的两个端点分别为节点Ai和Bi，计算该链接的核中心性累积指标CP(Ei)：CAi和CBi分别是节点Ai和Bi的核中心性；遍历整个相互依存网络，计算每条耦合链接的核中心性累积指标；步骤六：根据CP指标大小对相互依存网络中的所有耦合链接进行降序排列，找出CP指标最大的前设定百分比的耦合链接，并在相互依存网络G中删除这些耦合链接，改善相互依存网络的耦合链接两侧的均衡状态，提升网络鲁棒性。