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中国管理科学

中国管理科学 ›› 2009, Vol. 17 ›› Issue (1): 125-130.

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面向相继故障的复杂网络上袭击策略研究

王建伟, 荣莉莉   

  1. 大连理工大学系统工程研究所, 辽宁 大连 116024
  • 收稿日期:2008-08-16 修回日期:2008-12-31 出版日期:2009-02-28 发布日期:2009-02-28
  • 作者简介:王建伟(1978- ),男(汉族),辽宁省阜新市,大连理工大学系统工程研究所,博士生,研究方向:相继故障、网络中心性.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(70771016, 70571011)

Cascade-Oriented Attack on Complex Networks

WANG Jian-wei, RONG Li-li   

  1. Institute of Systems Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China
  • Received:2008-08-16 Revised:2008-12-31 Online:2009-02-28 Published:2009-02-28

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1488

被引次数

21

摘要： 针对复杂网络遭遇随机故障和蓄意攻击引发的相继故障问题,采用网络中节点j上的初始负荷为Lj=βkjα(这里kj表示为节点j的度,α和β是可调参数),并基于崩溃节点负荷局域择优重新分配的原则,提出了一个带有可调参数的相继故障模型.通过度量网络鲁棒性的一个新的指标,即:关键阈值Tc,对比了两种袭击策略下网络上的全局相继故障现象.数值模拟得到了一些有趣而又违背直觉的结论:一方面,当模型中的可调参数α<1时,袭击网络中度最小的节点比袭击度最大的节点更易导致相继故障;而另一方面,当α=1时,两种袭击对网络的破坏几乎是相同的.此外,数值模拟结果也得到了理论解析的验证.

关键词: 相继故障, 复杂网络, 关键阈值, 袭击

Abstract: In or der t o discuss cascading failur es on compl ex net works subject to random failures or att acks, adopting the initial load of a node j to be Lj=BkjA(kj is the degree of node j, Aand Bare tunable parameters), a cascading model with a tunable parameter is proposed based on the local preferential redist ribution rule of the load of a broken node.According to a new measure, i.e., the critical threshold Tc, we compare the effects of two at tacks for the universal robust ness.Numerical simulat ions draw some interesting and counterintuit ive results.On the one hand, the at tack at the node with the lowest degree is more likely to trigger cascading failures than the one at the highest degree nodes when A<1; while on the other hand, when A=1, the effects of two at tacks for the robustness against cascading failures are almost identical.In addition, numerical simulations are also verified by theoretical analysis.

Key words: cascading failure, complex network, critical threshold, at tack

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