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复杂网络协调性理论
复杂网络协调性理论

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工业技术

  • 电子书积分:10 积分如何计算积分?
  • 作 者:陈天平,卢文联著
  • 出 版 社:北京:高等教育出版社
  • 出版年份:2013
  • ISBN:9787040382570
  • 页数:234 页
图书介绍:自然科学和工程科学中的各类复杂网络的研究已成为21世纪科学研究的重大课题。在这些复杂网络中,每个个体总是和周围的环境紧密联系,时刻被环境所影响,也不停的影响着周围环境。所以,对网络的分析,不仅要考虑每个个体自身的状态和特征,也必须关注其它个体对它的影响。离开环境孤立地分析已不合时宜,而应该采用全局的系统分析方法。复杂网络的复杂性不仅包含个别节点的非线性,个体间的相互耦合也导致复杂性。不同于以往研究的多个体耦合网络,复杂网络的耦合常常包含大量的节点,节点间耦合关系也非常复杂,而且带有随机性。因此,必须找到新的观点和方法,才能有效的研究复杂系统的动力学行为。由此观点,本书建立一套统一的理论和方法框架。通过对不变子流形的横向稳定性分析,讨论了局部线性稳定性和全局稳定性。以此方法研究复杂网络的同步性、一致性和稳定性。书中还讨论了网络拓扑结构对协调性行为的影响。特别关注具有时变网络结构的系统。本书内容力求翔实,有关数学理论和方法尽可能作详细的介绍。系统地整合了各类分析和研究复杂网络协调性行为的分析方法。本书可作为相关学科研究生的教材,亦可作为相关领域的研究者的参考手册。
《复杂网络协调性理论》目录

第一章 复杂网络与复杂系统 1

1.1 复杂网络的理论和模型 2

1.2 协调性行为 6

参考文献 10

第二章 数学准备 13

2.1 代数图理论和矩阵理论 14

2.2 具有不连续右端的微分方程 20

2.3 随机过程与随机动力系统 25

2.4 耦合复杂网络动力学模型 28

参考文献 32

第三章 协调性与横向稳定性理论 35

3.1 不变子流形的横向稳定性 36

3.1.1 确定性动力系统的横向稳定性 36

3.1.2 随机动力系统的横向稳定性 39

3.2 李亚普诺夫方法 48

参考文献 50

第四章 耦合微分动力系统的同步 53

4.1 线性耦合微分动力系统的同步 57

4.1.1 局部同步性 57

4.1.2 全局同步性 61

4.2 时滞的影响 69

4.2.1 时滞耦合系统局部同步 69

4.2.2 时滞耦合系统全局同步 75

4.3 非线性耦合动力系统的同步 82

参考文献 87

第五章 耦合映射网络的同步 89

5.1 耦合映射网络的同步分析 91

5.2 时变切换映射网络的同步 95

参考文献 101

第六章 定义复杂网络的同步能力 103

6.1 复杂网络的同步能力 104

6.2 网络拉普拉斯矩阵谱的分析 109

6.3 时变耦合拓扑结构的同步能力 112

6.4 自适应反馈算法 115

参考文献 119

第七章 分群同步 123

7.1 耦合微分方程的全局分群同步 124

7.2 分群同步方案 134

7.3 基于自适应反馈的分群同步算法 139

7.4 耦合映射网络的分群同步 142

参考文献 152

第八章 多主体网络的一致性 153

8.1 静态耦合多主体网络的一致性 156

8.2 随机切换拓扑结构的网络多主体系统的一致性 158

8.3 通信时滞的影响 165

8.3.1 具有时变时滞的连续系统一致性算法 165

8.3.2 时变时滞离散系统的一致性算法 169

8.4 非线性耦合多主体网络的一致性 176

参考文献 187

第九章 复杂网络的牵引控制 189

9.1 稳定性分析 191

9.2 自适应牵引控制 196

9.3 分群牵引控制 200

参考文献 207

第十章 总结、比较和讨论 209

10.1 同步与稳定性 211

10.2 牵引控制与同步 224

10.3 拓扑结构与同步能力及展望 228

参考文献 229

索引 231

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