复杂网络课程教学研究
2018-08-26王金亮黄艳丽
课程教育研究·学法教法研究 2018年12期
王金亮 黄艳丽
【中圖分类号】N94 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089(2018)12-0045-01
近年来,由于复杂网络的动力学行为在许多领域卓有成效的应用,已经有越来越多的高校为计算机、物理、数学、控制等专业的本科生和研究生开设了复杂网络的课程。目前,关于复杂网络的动力学行为研究主要包括:复杂网络的稳定性分析与控制,复杂网络的同步分析与控制以及复杂网络的无源性分析与控制。具体如下:一、复杂网络的稳定性分析与控制
一方面, 稳定性是许多网络能正常运行的前提。例如,电网不稳定,就会发生大规模的断电事故。1996年8月10日,美国西部9个州发生的断电事故致使这一地区的空中和地面交通陷入混乱,数百万人的正常生活受到严重影响。食物网中各物种的种群密度不稳定,就会导致一些物种的数量大规模增加,一些物种的数量大规模的减少,从而破坏生态平衡。鉴于此,不同领域的研究人员深入分析了各种复杂网络模型的稳定性并取得了很多有意义的成果,不仅考虑了节点状态仅依赖于时间的常微分网络模型,而且考虑了节点状态是时空依赖的偏微分网络模型。
另一方面,许多复杂网络模型自身不是稳定的。在这种情况下,我们就需要采取一些控制策略使得网络是稳定的。近年来,为了使得网络稳定到期望的状态,研究人员提出了许多有效的控制方案,比如牵制控制策略,脉冲控制策略,自适应控制策略等。不同的控制策略都有各自的优越性,比如牵制控制只需要对网络中部分节点或边施加控制,对于大规模的网络来讲这是非常重要和有意义的;……
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