复杂网络上具有自适应行为的故障-恢复传播动力学研究

摘要

在故障-恢复动力学中，节点受内部或外部因素而故障失效后能够有概率自发恢复。考虑到未故障的节点存在避免故障的自适应行为，建立自适应网络上的故障-恢复传播模型。在该模型中，活跃节点为了改善自身局域环境以降低外部故障概率，将主动断开与故障邻居的连边，直到故障邻居恢复正常工作后再重新建立连接。基于点对近似思想建立了理论框架，用于预测故障率的时间演化趋势和系统的最终故障规模。大量的计算机仿真结果验证了理论预测的准确性，并发现系统具有相变和磁滞现象。在不同的自适应断边速率和外部故障速率下，自适应行为能使系统的磁滞区域产生或消失，系统将出现受初始故障规模影响的双稳态区域。

关键词

故障-恢复传播动力学 / 自适应行为 / 点对近似 / 相变

基金资助

国家自然科学基金重点项目（12231012）;国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（82161148012）;国家自然科学基金面上项目（11975099）;国家自然科学基金青年科学基金（61802321）