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概 述篇 3

第1章 复杂网络与网络行为学 3

1.1复杂网络 3

1.2网络行为学 5

1.3因特网网络行为研究 5

1.3.1网络用户层 8

1.3.2网络应用层 10

1.3.3网络设备层 12

1.4因特网行为研究现状小结 13

1.4.1存在的问题 13

1.4.2解决思路 14

1.5本章小结 15

参考文献 15

第2章 群体智能与突现计算 16

2.1引言 16

2.2群体智能 17

2.3突现计算 18

2.3.1突现及突现行为特性 18

2.3.2突现计算的研究意义 20

2.3.3突现计算的研究领域 20

2.3.4突现计算的研究方向 23

2.3.5突现计算的研究方法 26

2.4突现计算研究现状小结 30

2.4.1存在的问题 30

2.4.2解决思路 31

2.5本书内容及构架 32

2.6本章小结 34

参考文献 34

方 法篇 37

第3章 突现计算模型及突现行为 37

3.1引言 37

3.2常见突现计算模型简介 37

3.2.1 Swarm模型 37

3.2.2 Vicsek模型 38

3.2.3元胞自动机 39

3.3 Swarm系统定义及突现行为 39

3.3.1 Swarm系统定义 39

3.3.2 Swarm模型的算法实现 41

3.3.3突现行为仿真和观察 43

3.4基于粒度的Swarm模型及突现行为 44

3.4.1粒计算及其思想简介 44

3.4.2 Granular-Swarm模型 45

3.4.3模型仿真及突现行为观察 46

3.4.4突现行为分析 47

3.5 Vicsek模型改进及突现行为 50

3.5.1 WAR-Vicsek模型 50

3.5.2模型仿真与突现行为观察 52

3.6本章小结 54

参考文献 54

第4章 复杂系统突现性与其他特性 56

4.1引言 56

4.2复杂系统基本特性 56

4.2.1非线性 56

4.2.2自组织性 57

4.2.3自适应性 57

4.2.4稳定性 58

4.2.5混沌性 58

4.2.6突现性 58

4.3 Swarm系统的稳定性 59

4.3.1李雅普诺夫系统稳定性定义及判定方法 59

4.3.2 Swarm模型的系统稳定性分析 60

4.3.3时延Swarm模型的稳定性分析 67

4.4 Swarm系统的混沌性 78

4.4.1系统混沌性评价方法 78

4.4.2 Swarm模型演化过程中的混沌性分析 80

4.4.3突现发生时刻系统混沌性分析 87

4.5 Swarm系统的动力学特性 89

4.5.1动力学特性定义 89

4.5.2 Swarm动力学参量定性分析 91

4.5.3动力学参量的定量分析 94

4.5.4突现的动力学判定方法 97

4.6本章小结 104

参考文献 104

第5章 突现行为的定量判定 106

5.1引言 106

5.2 Swarm模型参数定量分析 106

5.3 Swarm突现行为的定量评价指标 112

5.3.1 Swarm突现产生因素 112

5.3.2 Swarm突现特征定量分析 113

5.3.3定量评价指标相关性分析 121

5.3.4定量评价指标挖掘和分析 123

5.4 Swarm定量指标有效性分析 129

5.4.1 Swarm定量研究问题 129

5.4.2 Swarm定量评价指标分类 131

5.4.3 Swarm定量指标的有效性验证 131

5.4.4定量指标的综合评价效果 136

5.5定量指标的普适性 137

5.5.1 Granular-Swarm模型 137

5.5.2 WARVicsek模型 146

5.5.3实际网络应用 149

5.6本章小结 149

参考文献 150

网 络篇 153

第6章 因特网数据包传输行为建模和分析 153

6.1引言 153

6.2基于元胞自动机的网络行为建模 153

6.2.1元胞自动机与因特网的关联性 153

6.2.2速率调整机制下的一维元胞自动机模型 155

6.2.3基于延迟反馈机制的一维元胞自动机模型 156

6.3元胞自动机网络模型仿真及行为分析 159

6.3.1数据波行为 159

6.3.2数据包传输同步行为 162

6.3.3数据包传输自相似行为 164

6.3.4数据包传输相变行为 170

6.4无尺度元胞自动机模型 174

6.4.1模型思想 174

6.4.2模型具体描述 174

6.5无尺度元胞自动机模型仿真及行为分析 176

6.5.1数据包传输过程仿真及分析 176

6.5.2不同规模网络的数据包传输行为 188

6.5.3不同机制下的无尺度元胞自动机数据包传输行为 201

6.6本章小结 209

参考文献 209

第7章BitTorrent文件共享网络行为分析 211

7.1引言 211

7.2 BT网络及其特点 211

7.2.1 BT网络结构 211

7.2.2 BT网络协议 213

7.2.3与复杂系统的突现特征对比 214

7.3 BT网络行为的建模与仿真 215

7.4 BT网络流量特征研究 216

7.4.1 BT网络流量的自相似特征 216

7.4.2 BT网络流量的会话特征 218

7.5 BT文件共享网络中节点的分布特征 219

7.5.1 BT网络中节点的幂律分布特征 219

7.5.2 BT网络中种子分布特征 220

7.6 BT网络文件分发效率的极限 222

7.6.1 BT网络分发效率的极限问题建模 223

7.6.2极限时间的求解 224

7.7友邻选择算法对文件分发效率的影响 228

7.7.1算法简介 229

7.7.2模拟实验与结果分析 232

7.8本章小结 238

参考文献 239

第8章B BS社区演化及舆情分析 240

8.1引言 240

8.2 BBS社区的演化规律 240

8.2.1虚拟社区网络构建 240

8.2.2复杂网络的结构度量 241

8.2.3虚拟社区网络演化特征分析 243

8.2.4虚拟社区网络的建模及仿真 251

8.3 BBS网络舆情分类 254

8.3.1问题提出 254

8.3.2基于粗糙集和集成学习的分类模型 255

8.3.3模型试验及结果分析 256

8.4 BBS突发舆情预测 258

8.4.1舆情数据分析 258

8.4.2基于小世界网络的BBS舆情预测模型 260

8.4.3模型参数挖掘及仿真分析 261

8.5网民意见演化 264

8.5.1研究思路 264

8.5.2基于小世界网络的网络舆论模型 265

8.5.3模型测试及分析 267

8.5.4网络舆论模型中的突现行为 273

8.6本章小结 282

参考文献 282

第9章 博客社区各尺度下网络特性分析及社区划分 284

9.1引言 284

9.2博客社区网络构建及社区划分 284

9.2.1博客社区网络构建 284

9.2.2网络尺度定义 285

9.3博客社区网络特性描述 286

9.4博客社区各尺度下网络特性分析 287

9.4.1大尺度下网络结构熵变化 287

9.4.2中尺度与小尺度下节点度分布 289

9.4.3中尺度与大尺度下富人俱乐部特性 290

9.4.4中尺度与小尺度下聚类系数-度相关性 291

9.5一种有向加权网的社区划分算法 292

9.5.1算法思想及描述 292

9.5.2算法仿真及分析 294

9.6本章小结 296

参考文献 296

第10章 引文网网络特性分析和主题计算 297

10.1引言 297

10.2引文网的网络特性分析 297

10.2.1引文网数据的抓取 297

10.2.2构建引文网络 299

10.2.3网络演化特征分析 300

10.3引文网的主题计算 303

10.3.1文献重要性计算 303

10.3.2社区主题概率计算 304

10.3.3实测数据计算和分析 305

10.4本章小结 308

参考文献 309

第11章 结论与展望 310

11.1突现计算领域 310

11.2网络群体智能领域 312

主要成果文献列表 314

附录 316

附录1 Swarm模型源程序 316

附录2部分数据集 318