基于社区结构的复杂网络鲁棒性优化策略
2021-08-20刘迪洋
计算机工程 2021年8期
刘迪洋,张 震,张 进
(1.解放军战略支援部队信息工程大学 信息技术研究所,郑州 450000;2.网络通信与安全紫金山实验室,南京 210000)
0 概述
复杂网络是指具有自组织、自相似、吸引子、小世界、无标度中部分或全部性质的网络。现实世界中存在电力传输网络[1]、金融信息网络[2]、交通运输网络[3]等各种各样的复杂网络。目前,以互联网为代表的信息技术迅速发展,网络节点或链路随机性失效、网元系统包含漏洞后门等不确定扰动事件频发,使得网络鲁棒性[4]问题日趋突出。因此,研究复杂网络鲁棒性优化策略以提高复杂网络在遭受攻击时维持其拓扑连接或服务功能的能力,具有重要的理论和现实意义。
近年来,研究人员对网络鲁棒性优化策略进行了大量研究并取得了一定的研究成果。DUAN 等[5]通过在保留网络原始连接的基础上创建冗余边来提高网络鲁棒性,但在电力运输网络等复杂网络中添加冗余边的代价较高,实用性较差,因此HERRMANN 等[6]提出重连边策略,将网络鲁棒性策略建模为一个优化问题,研究如何通过最低成本的重连边使网络具有最优鲁棒性,该文作者将调整后的网络拓扑称为类“洋葱状”网络,类“洋葱状”网络相比其他拓扑具有更强的抗攻击能力。SCHNEIDER 等[7]基于保度重连边提出一种随机重连边策略Random Rewiring。LOUZADA[8]提出一种适应网络拓扑演化的智能重连边策略Smart Rewiring。BAI 等[9-10]分别采用爬山算法、模拟退火算法搜索最优重连边策略。ZHOU 等[11]针对无标度网络提出一种基于MA-RSFMA算法的鲁棒性优化策略MA。……
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