基于复杂网络的舰艇编队信息关系结构评估
2012-03-24侯向阳
海军航空大学学报 2012年5期
侯向阳,吴 柱
(海军指挥学院科研部,南京 210016)
舰艇编队在海上遂行作战任务时,编队内部一旦通信组网不合理,不但可能导致编队信息交互关系结构脆弱性增大,而且可能会影响编队作战效能,甚至会威胁整个编队的安全。所以,如何构建健壮的通信网络是舰艇编队通信组网的一个难点问题,也是各国军事研究人员热衷研究的课题。本文通过引入复杂网络中的网络分析模型,建立用于评价舰艇编队信息关系结构的模型,从拓扑结构的角度对舰艇编队信息交互进行研究,试图为海上舰艇编队通信网络的组织结构优化提供新思路。
1 舰艇编队信息关系结构评估模型
根据舰艇编队信息交互特点,本文认为可从中心化程度、效率、脆弱性和网络效能4 个角度来评估舰艇编队信息关系结构。
1.1 中心化程度评估模型
由于舰艇编队信息交互网络结构的不同,往往导致中心化程度会存在一定差异。为了分辨所存在的差异,可以从节点、链路和整体这3 个方面来衡量其中心化程度。
1.1.1 节点中心化程度评估模型
根据复杂网络理论,度数中心度、紧密中心度和介数中心度常用于衡量节点的中心化程度,虽然都可以衡量节点的中心化程度,但视角不同,各有侧重,具体如下:[1-4]
1)节点度数中心度。设网络有N个节点,节点x归一化后的节点度数中心度为:
式中, ()d x表示与节点x直接相连的节点数。
利用节点的度数中心度对网络进行中心化分析时,如果某一节点的度值高则表明该节点与周围节点建立直接联系的能力强,也就是该节点对直接构成控制或被控制关系的节点的影响很大。……
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