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大系统控制论与复杂网络

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目录目录 ................................................................................................................... 错误!未指定书签。 1.引言 ................................................................................................................ 错误!未指定书签。 1.1背景与目的.......................................................................................... 错误!未指定书签。 1.2专业术语及说明.................................................................................. 错误!未指定书签。 1.3参考资料.............................................................................................. 错误!未指定书签。 2. 设计概述....................................................................................................... 错误!未指定书签。 2.1任务及目标.......................................................................................... 错误!未指定书签。 2.2需求概述.............................................................................................. 错误!未指定书签。 2.3运行环境概述...................................................................................... 错误!未指定书签。 3.系统详细需求分析......................................................................................... 错误!未指定书签。 3.1详细需求分析...................................................................................... 错误!未指定书签。 4.总体设计方案................................................................................................. 错误!未指定书签。 4.1系统总体结构...................................................................................... 错误!未指定书签。 4.2系统模块划分...................................................................................... 错误!未指定书签。 5.系统详细设计................................................................................................. 错误!未指定书签。 5.1系统结构设计...................................................................................... 错误!未指定书签。 5.2系统功能模块详细设计...................................................................... 错误!未指定书签。 6.信息编码设计................................................................................................. 错误!未指定书签。 6.1代码结构设计...................................................................................... 错误!未指定书签。 6.2代码命名规则...................................................................................... 错误!未指定书签。 7.维护设计......................................................................................................... 错误!未指定书签。 7.1系统的可靠性和安全性...................................................................... 错误!未指定书签。 7.2系统及用户维护设计.......................................................................... 错误!未指定书签。 7.3系统扩充设计...................................................................................... 错误!未指定书签。 8.系统配置......................................................................................................... 错误!未指定书签。 8.1硬件配置.............................................................................................. 错误!未指定书签。 8.2软件配置.............................................................................................. 错误!未指定书签。 9.关键技术......................................................................................................... 错误!未指定书签。 9.1关键技术的一般说明.......................................................................... 错误!未指定书签。 9.2关键技术的实现方案.......................................................................... 错误!未指定书签。 10. 测试............................................................................................................. 错误!未指定书签。 10.1测试方案............................................................................................ 错误!未指定书签。

复杂网络及其在国内研究进展的综述

第17卷第4期2009年10月系统科学学报 JOURNAL OF SYSTEMS SCIENCE Vo1.17No.4 oct ，2009 复杂网络及其在国内研究进展的综述刘建香（华东理工大学商学院上海200237）摘要：从复杂网络模型的演化入手，在简要介绍复杂网络统计特征的基础上，对国内关于复杂网络理论及其应用的研究现状从两方面进行综述：一是对国外复杂网络理论及应用研究的介绍，包括复杂网络理论研究进展的总体概括、复杂网络动力学行为以及基于复杂网络理论的应用研究介绍；二是国内根植于本土的复杂网络的研究，包括复杂网络的演化模型，复杂网络拓扑性质、动力学行为，以及复杂网络理论的应用研究等。并结合复杂网络的主要研究内容,对今后的研究重点进行了分析。关键词：复杂网络；演化；拓扑；动力学行为中图分类号：N941 文献标识码：A 文章编号：1005-6408（2009）04-0031-07 收稿日期：2009-01-05 作者简介：刘建香（1974—），女，华东理工大学商学院讲师，研究方向：系统工程。E-mail ：jxliu@https://www.wendangku.net/doc/ef2008534.html, 0引言系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合的具有特定功能的有机整体[1]。而网络是由节点和连线所组成的。如果用节点表示系统的各个组成部分即系统的元素，两节点之间的连线表示系统元素之间的相互作用，那么网络就为研究系统提供了一种新的描述方式[2、3] 。复杂网络作为大量真实复杂系统的高度抽象[4、5]，近年来成为国际学术界一个新兴的研究热点，随着复杂网络逐渐引起国内学术界的关注，国内已有学者开始这方面的研究，其中有学者对国外的研究进展情况给出了有价值的文献综述，而方锦清[6]也从局域小世界模型、含权网络与交通流驱动的机制、混合择优模型、动力学行为的同步与控制、广义的同步等方面对国内的研究进展进行了简要概括，但是到目前为止还没有系统介绍国内关于复杂网络理论及应用研究现状的综述文献。本文从复杂网络模型的演化入手，在简要介绍复杂网络统计特征的基础上，对国内研究现状进行综述，希望对国内关于复杂网络的研究起到进一步的推动作用。 1.复杂网络模型的发展演化网络的一种最简单的情况就是规则网络 [7] ，它是指系统各元素之间的关系可以用一些规则的结构来表示，也就是说网络中任意两个节点之间的联系遵循既定的规则。但是对于大规模网络而言由于其复杂性并不能完全用规则网络来表示。20世纪50年代末，Erdos 和Renyi 提出了一种完全随机的网络模型———随机网络（ER 随机网络），它指在由N 个节点构成的图中以概率p 随机连接任意两个节点而成的网络，即两个节点之间连边与否不再是确定的事，而是由概率p 决定。或简单地说，在由N 个节点构成的图中，可以存在条边，从中随机连接M 条边所构成的网络就叫随机网络。如果选择M =p ，这两种构造随机网络模型的方法就可以联系起来。规则网络和随机网络是两种极端的情况，对于大量真实的网络系统而言，它们既不是规则网络也不是随机网络，而是介于两者之间。1998年，Watts 和Strogatz [8]提出了WS 网络模型，通过以概率p 切断规则网络中原始的边并选择新的端点重新连接 31--

经典控制理论和现代控制理论的区别和联系

1.经典控制理论和现代控制理论的区别和联系区别：（1）研究对象方面：经典控制系统一般局限于单输入单输出，线性定常系统。严格的说，理想的线性系统在实际中并不存在。实际的物理系统，由于组成系统的非线性元件的存在，可以说都是非线性系统。但是，在系统非线性不严重的情况时，某些条件下可以近似成线性。所以，实际中很多的系统都能用经典控制系统来研究。所以，经典控制理论在系统的分析研究中发挥着巨大的作用。现代控制理论相对于经典控制理论，应用的范围更广。现代控制理论不仅适用于单输入单输出系统，还可以研究多输入多输出系统；不仅可以分析线性系统，还可以分析非线性系统；不仅可以分析定常系统，还可以分析时变系统。（2）数学建模方面：微分方程（适用于连续系统）和差分方程（适用于离散系统）是描述和分析控制系统的基本方法。然而，求解高阶和复杂的微分和差分方程较为繁琐，甚至难以求出具体的系统表达式。所以，通过其它的数学模型来描述系统。经典控制理论是频域的方法，主要以根轨迹法和频域分析法为主要的分析、设计工具。因此，经典控制理论是以传递函数（零初始状态下，输出与输入Laplace变换之比）为数学模型。传递函数适用于单输入单输出线性定常系统，能方便的处理这一类系统频率法或瞬态响应的分析和设计。然而对于多信号、非线性和时变系统，传递函数这种数学模型就无能为力了。传递函数只能反应系统的外部特性，即输入与输出的关系，而不能反应系统内部的动态变化特性。现代控制理论则主要状态空间为描述系统的模型。状态空间模型是用一阶微分方程组来描述系统的方法，能够反应出系统内部的独立变量的变化关系，是对系统的一种完全描述。状态空间描述法不仅可以描述单输入单输出线性定常系统，还可以描述多输入多输出的非线性时变系统。另外状态空间分析法还可以用计算机分析系统。（3）应用领域方面：由于经典控制理论发展的比较早，相对而言理论比较成熟，并且生产生活中很多过程都可近似看为线性定常系统，所以经典控制理论应用的比较广泛。现代控制理论是在经典控制理论基础上发展而来的，对于研究复杂系统较为方便。并且现代控制理论可以借助计算机分析和设计系统，所以有其独特的优越性。联系：（1）虽然现代控制理论的适用范围更多，但并不能定性的说现代控制理论更优于经典控制理论。我们要根据具体研究对象，选择合适的理论进行分析，这样才能是分析的更简便，工作量较小（2）两种控制理论在工业生产、环境保护、航空航天等领域发挥着巨大的作用。（3）两种理论有其各自的特点，所以在对系统进行分析与设计时，要根据系统的特征选取

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目录 1.引言 ........................................................................................... 1.1编写目的................................................. 1.2术语与缩略词............................................. 1.3对象及范围............................................... 1.4参考资料................................................. 2.系统总体设计 ............................................................................. 2.1需求规定................................................. 2.1.1数据导入............................................ 2.1.2数据运算............................................ 2.1.3运算结果导出........................................ 2.1.4系统监控............................................ 2.1.5调度功能............................................ 2.1.6自动化安装部署与维护................................ 2.2运行环境................................................. 2.3基本设计思路和处理流程................................... 2.4系统结构................................................. 2.4.1大数据运算系统架构图................................ 2.4.2hadoop体系各组件之间关系图......................... 2.4.3计算平台系统功能图.................................. 2.4.4系统功能图逻辑说明.................................. 2.4.5计算平台业务流程图..................................

控制理论及智能控制论的发展与现状

控制理论及智能控制论的发展与现状【摘要】控制论涉及面很广，研究许多不同领域对象的控制问题，也用了各种比较高深的数学工具，文章拟以通俗的语言，简明的介绍了控制理论及其智能控制论的基本思想、基本问题和主要方法，系统的叙述了控制论和智能控制论的发展历程并讨论了其未来的发展前景。关键词：控制论；智能控制论；神经网络；系统辨识 1 引言控制理论经过数十年世界范围的发展，研究成果十分丰富，其中一些研究经过不断发展完善已经成为成熟的独立学科，还有一些研究经过一段时间的繁荣昌盛，大大促进了控制理论的发展，完成了历史的使命，现在看其本身的理论及应用价值却是有限的。当前，控制理论已渗透到几乎所有工程技术领域，新的问题、专题及学科分支大量涌现，五彩缤纷。但也会使人有目不暇接，无所适从之感。当前，高新技术的发展提出了形形色色的新问题，难度大，急待解决.面对这些新问题，现有的控制理论常常显得无能为力，使得一些问题甚至等不及理论上的准备及指点，已在实际中用各种技术手段着手加以解决。在这样的形势下，本文对控制理论的发展及现状进行了系统性的分析与探讨，了解主线索及脉络，以便在对未来的发展做探索时能有所帮助。 2 “控制理论”产生的历史背景及其核心内容在20世纪中叶，各学科正处于交叉渗透时期，而且各门学科的边缘区域及其交叉点，正是等待开垦的科学领域。恰如控制论创始人维纳（N.Wiener）所讲的：“在科学发展上可以得到最大收获的领域是各种建立起来的部门之间的被忽视的无人区。”正是基于这种思想，维纳与信息论创始人申农、计算机创始人图灵以及神经学家等进行多次讨论、交流、合作，于1948年发表了《控制论—关于在动物和机器中控制和通讯科学》的著作。论述了控制论的一般方法，推广了反馈的概念，为控制理论这门学科奠定了坚实的基础。从维纳的控制论中，可以总结出3个最基本而又重要的概念：信息、反馈和控制，此即为控制论的三要素。反馈的概念是于1920年首先出现在贝尔电话实验室的文献中，后经维纳的引入，逐渐推

复杂网络分析库NetworkX学习笔记(1)：入门

复杂网络分析库NetworkX学习笔记（1）：入门本文转载至：https://www.wendangku.net/doc/ef2008534.html,/blog-404069-337442.html NetworkX是一个用Python语言开发的图论与复杂网络建模工具，内置了常用的图与复杂网络分析算法，可以方便的进行复杂网络数据分析、仿真建模等工作。我已经用了它一段时间了，感觉还不错（除了速度有点慢），下面介绍我的一些使用经验，与大家分享。一、NetworkX及Python开发环境的安装首先到https://www.wendangku.net/doc/ef2008534.html,/pypi/networkx/下载networkx-1.1-py2.6.egg，到https://www.wendangku.net/doc/ef2008534.html,/projects/pywin32/下载pywin32-214.win32-py2.6.exe。如果要用Networkx的制图功能，还要去下载matplotlib和numpy，地址分别在https://www.wendangku.net/doc/ef2008534.html,/projects/matplotlib/和https://www.wendangku.net/doc/ef2008534.html,/projects/numpy/files/。注意都要用Python 2.6版本的。上边四个包中，pywin32、matplotlib和numpy是exe文件，按提示一路next，比较容易安装。而NetworkX是个egg文件，安装稍微麻烦，需要用easyinstall安装。具体方法：启动DOS控制台（在“运行”里输入cmd），输入C:\Python26\Lib\site-packages\easy_install.py C:\networkx-1.1-py2.6.egg，回车后会自动执行安装。注意我是把

复杂网络研究概述,入门介绍

复杂网络研究概述周涛柏文洁汪秉宏刘之景严钢中国科学技术大学，近代物理系，安徽合肥：230026 摘要：近年来，真实网络中小世界效应和无标度特性的发现激起了物理学界对复杂网路的研究热潮。复杂网络区别于以前广泛研究的规则网络和随机网络最重要的统计特征是什么？物理学家研究复杂网络的终极问题是什么？物理过程以及相关的物理现象对拓扑结构是否敏感？物理学家进入这一研究领域的原因和意义何在？复杂网络研究领域将来可能会向着什么方向发展?本文将围绕上述问题，从整体上概述复杂网络的研究进展。关键词：复杂网络小世界无标度拓扑性质 A short review of complex networks Zhou Tao Bai Wen-Jie Wang Bing-Hong? Liu Zhi-Jing Yan Gang Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China, Hefei, 230026 Abstract: In recent years, the discoveries of small-world effect and scale-free property in real-life networks have attracted a lot of interest of physicists. Which are the most important statistical characteristics for complex networks that known from regular networks and random networks? What is the ultimate goal of the study of complex networks? Are physical processes sensitive to the topological structure of networks? What are the reason and meaning that physicist come into the research field on complex networks? What are the directions for future research? In the present paper, we concentrate on those questions above and give a general review about complex networks. Keyword: complex networks, small-world, scale-free, topological characters 1 引言自然界中存在的大量复杂系统都可以通过形形色色的网络加以描述。一个典型的网络是由许多节点与连接两个节点之间的一些边组成的，其中节点用来代表真实系统中不同的个体，而边则用来表示个体间的关系，往往是两个节点之间具有某种特定的关系则连一条边，反之则不连边，有边相连的两个节点在网络中被看作是相邻的。例如，神经系统可以看作大量神经细胞通过神经纤维相互连接形成的网络[1]；计算机网络可以看作是自主工作的计算机通过通信介质如光缆、双绞线、同轴电缆等相互连接形成的网络[2]。类似的还有电力网络[1]、社会关系网络[1,3-4]、交通网络[5]等等。数学家和物理学家在考虑网络的时候，往往只关心节点之间有没有边相连，至于节点到底在什么位置，边是长还是短，是弯曲还是平直，有没有相交等等都是他们不在意的。在这里，我们把网络不依赖于节点的具体位置和边的具体形态就能表现出来的性质叫做网络的拓扑性质，相应的结构叫做网络的拓扑结构。那么，什么样的拓扑结构比较适合用来描述真实的系统呢？两百多年来，对这个问题的研究经历了三个阶段。在最初的一百多年里，科学家们认为真实系统各因素之间的关系可以用一些规则的结构表示，例如二维平面上的欧几里德格网，它看起来像是格子体恤衫上的花纹；又或者最近邻环网，它总是会让你想到一群手牵着手围着篝火跳圆圈舞的姑娘。到了二十世纪五十年代末，数学家们想出了一种新的构造网

控制论简介

作者：刘文江来源：中国大百科全书发表时间：2006-03-12 浏览次数：623 字号：大中小【汉语拼音】kongzhilun 【中文词条】控制论【外文词条】cybernetics 【作者】刘文江研究生命体﹑机器和组织的内部或彼此之间的控制和通信的科学。控制论的建立是20世纪最伟大的科学成就之一﹐现代社会的许多新概念和新技术往往与控制论有着密切的联系。控制论的奠基人美国数学家维纳﹐N.1948年为控制论所下定义是:“研究动物和机器中控制和通信的科学”。70年代以来﹐电子数字计算机得到广泛的应用﹐控制论的应用范围逐渐扩大到社会经济系统﹐控制论的定义也因之扩展。苏联和东欧各国学者认为控制论是研究系统中共同的控制规律的科学﹐把控制论的定义又作了进一步的扩展。英文cybernetics(控制论)一词来源于希腊文﹐原意为“掌舵人”﹐转意是“管理人的艺术”。1947年﹐维纳选用cybernetics这个词来命名这门新兴的边缘科学有两个用意﹕一方面想藉此纪念麦克斯韦1868年发表《论调速器》一文﹐因为governor(调速器)一词是从希腊文“掌舵人”一词讹传而来的﹔另一方面船舶上的操舵机的确是早期反馈机构的一种通用的形式。控制论的诞生和发展20世纪30～40年代人们对信息和反馈有了比较深刻的认识﹐一些著名科学家环绕信息和反馈进行了大量的研究工作。英国统计学家R.A.费希尔从古典统计理论的角度研究信息理论﹐提出单位信息量的问题。美国电信工程师香农﹐C.E.从通信工程的角度研究信息量的问题﹐提出信息熵的公式。美国数学家维纳则从控制的观点研究有噪声的信号处理问题﹐建立了维纳滤波理论﹐并分析了信息的概念﹐提出测定信息量的公式和信息的实质问题。他们几乎在同一个时候解决了信息的度量问题。这一时期﹐人们逐渐深入了解反馈控制系统的工作原理。1932年美国通信工程师奈奎斯特﹐H.发现负反馈放大器的稳定性条件﹐即著名的奈奎斯特稳定判据。1945年维纳把反馈概念推广到一切控制系统﹐把反馈理解为从受控对象的输出中提取一部分信息作为下一步输入﹐从而对再输出发生影响的过程。巴甫洛夫条件反射学说证明了生命体中也存在着信息和反馈问题。维纳在改进防空武器时发现﹐动物和机器中控制和通信的核心问题是信息﹑信息传输和信息处理。维纳与墨西哥神经生理学家A.罗森布卢埃特合作对这个课题进行了长达10多年(1934～1947)的研究。参加这一研究工作的还有数学家﹑逻辑学家﹑物理学家﹑电信工程师﹑控制工程师﹑计算机设计师﹑神经解剖学家﹑神经生理学家﹑心理学家﹑医学家﹑人类学家和社会学家。他们进行了生理学﹑病理学和心理学方面的许多实验﹐吸收来自火力控制系统﹑远程通信网络和电子数字计算机的设计经验﹐以及对预测和滤波理论等数学统计理论的研究﹐终于找到了控制论的核心问题。1942年5月梅西基金会举行的关于大脑抑制问题的科学讨论会提出﹐通信工程和控制工程领域内已经研究成熟的信息和反馈的概念和方法﹐可能有助于神经生理学的研究。这时控制论的思想已经形成﹐但还没有正式命名。1943年末到1944年初在普林斯顿召开了一次控制论思想的科学讨论会﹐进一步确认了控制论思想﹐认为在不同领域的工作者之间存在着共同的思想基础﹐一个科学领域可以运用另一个科学领域发展得比较成熟的概念和方法。1946～1953年间梅西基金会发起一系列关于反馈问题的科学讨论会﹐对于控制论的发展产生很大的推动作用。 1948年维纳发表奠基性著作《控制论》﹐这本书的副标题是“关于动物和机器中控制和通信的科学”﹐控制论的名称因此而定。维纳抓住了一切通信和控制系统的共同特点﹐即它们都包含着一个信息传输和信息处理的过程。维纳指出﹕一个通信系统总是根据人们的需要传输各种不同的思想内容的信息﹐一个自动控制系统必须根据周围环境的变化﹐自己调整自己的运动﹐具有一定的灵活性和适应性。通信和控制系统接收的信息带有某种随机性质﹐具有一定的统计分布﹐通信和控制系统本身的结构也必须适应这种统计性质﹐能对一类在统计上预期要收到的输入作出统计上令人满意的动作。

《复杂网络理论及其应用》读书笔记

《复杂网络理论及其应用》读书笔记 1引言二十世纪，科学研究的特点是分析的方法，还原论的方法：物理学（牛顿力学、量子力学、电子论、半导体），化学（量子分子论），生物（双螺旋结构）；建筑工程（应力应变分析），……。二十一世纪（二十世纪末），系统成为主要的研究对象，整合成为主要方法。普列高津的耗散结构理论，哈肯的协同学，混沌和复杂系统理论，系统生物学……。当分析为主要的研究方法时，人类关注如何将系统“分析”、“分解”，揭开系统的细部，了解是什么元素或部件组成了系统，却忽视或破坏了这些元素是如何组合成系统的。而整合的方法在于了解细部以后，研究“如何组合”的问题。这种方法导致复杂网络结构的研究。美国《Science》周刊：“如果对当前流行的、时髦的关键词进行一番分析，那么人们会发现，“系统”高居在排行榜上。” 2复杂网络的统计特征如前所述，复杂网络具有很多与规则网络和随机网络不同的统计特征，其中最重要的是小世界效应（small -world effect）和无标度特性（scale -free property）。在网络中，两点间的距离被定义为连接两点的最短路所包含的边的数目，把所有节点对的距离求平均，就得到了网络的平均距离（average distance ）。另外一个叫做簇系数（clustering coefficient）的参数，专门用来衡量网络节点聚类的情况。比如在朋友关系网中，

你朋友的朋友很可能也是你的朋友；你的两个朋友很可能彼此也是朋友。簇系数就是用来度量网络的这种性质的。用数学化的语言来说，对于某个节点，它的簇系数被定义为它所有相邻节点之间连的数目占可能的最大连边数目的比例，网络的簇系数C则是所有节点簇系数的平均值。研究表明，规则网络具有大的簇系数和大的平均距离，随机网络具有小的簇系数和小的平均距离。1998 年，Watts 和Strogatz 通过以某个很小的概率p 切断规则网络中原始的边，并随机选择新的端点重新连接，构造出了一种介于规则网络和随机网络之间的网络（WS 网络），它同时具有大的簇系数和小的平均距离，因此既不能当作规则网络处理，也不能被看作是随机网络。随后，Newman 和Watts 给出了一种新的网络的构造方法，在他们的网络（NW 网络）中，原有的连边并不会被破坏，平均距离的缩短源于以一个很小的概率在原来的规则网络上添加新的连边。后来物理学家把大的簇系数和小的平均距离两个统计特征合在一起称为小世界效应，具有这种效应的网络就是小世界网络（small-world networks）。图 1 ：小世界网络拓扑结构示意图左边的网络是规则的，右边的网络是随机的，中间的网络是在规则网络上加上一点随机的因素而形成的小世界网络，它同时具有大的簇系数和小的平均距离。

复杂网络上的粒子凝聚动力学及其相关应用研究

复杂网络上的粒子凝聚动力学及其相关应用研究【摘要】：在非平衡系统中,凝聚是一个极为引人入胜的现象。在存在相互作用的粒子系统中,大量粒子可能聚集于一个节点上。之前关于凝聚的研究都是基于正规晶格上的,而真实的网络一般是无标度网络(ScaleFree,SF)。2005年Noh等人研究了无标度网络上的粒子凝聚现象,揭示了无标度网络结构的非均匀性将导致其上的粒子完全凝聚于中心节点。受他们这一工作的启发,我们致力于复杂网络上粒子凝聚的研究,主要包括零区域作用凝聚(ZeroRangeProcess,ZRP)、凝聚相时的粒子数波动特性和粒子扩散行为、交通堵塞以及它们在流行病传播方面的应用。1.鉴于实际网络中边权与节点度之间可能存在的关联性,我们研究了在有向与无向权重无标度网络上的ZRP凝聚动力学行为。我们发现当粒子在网络上跳跃时,强度分布指数决定了发生粒子凝聚的临界跳跃速率。当粒子跳跃速率小于临界值时,系统中将出现粒子的凝聚现象。在两种截然不同的权重网络上的数值模拟验证了我们的理论分析。此外,通过定性分析和数值模拟我们进一步研究了系统处于凝聚相时的弛豫动力学行为。我们发现在权重无标度网络中会出现从较小强度的节点到较大强度的节点逐级稳定的级次演化现象,并且系统的弛豫时间仅由网络的拓扑结构决定,边权的大小几乎并不影响弛豫时间的标度律。这些成果对于理解真实交通系统中的物质输运过程具有现实意义,从而为防止凝聚发生的控制策略提供了有利的借鉴。2.在研究了无标度网络上的ZRP凝聚动力学之后,我们进一步研

究了不同网络上粒子数的波动情况和粒子扩散行为。对于前者,我们发现虽然平均粒子数与网络结构都不相同,但是不同节点上粒子数的分布都满足同样的标准化分布。通过退趋势波动分析方法,我们发现关联指数依赖于粒子跳跃速率与网络结构,可以反映粒子凝聚的程度。另外,这些分析结果为探索真实网络的拓扑结构提供了有价值的信息。对于后者,我们发现粒子之间的相互作用将显著地影响粒子的扩散。特别是当系统处于凝聚相时,粒子间的相互吸引作用将导致粒子跳跃的时间延迟,它能够明显地减慢粒子的扩散,从而影响网络上的动力学特性。这一结果有助于我们更加深入地认识真实交通系统中粒子扩散的特性。3.在交通网络中,我们同样可以观察到粒子凝聚现象-交通堵塞。揭示交通堵塞现象的产生机制；同时提高网络的处理能力以避免交通堵塞是极具应用价值的研究课题。我们考虑了三种不同的交通模型：稳定交通流模型、波动交通流模型以及限制带宽的交通模型。针对不同交通模型中堵塞的产生机制,我们提出了一些可能的有效路由策略,显著地提高了网络的堵塞阈值,同时能够最小化相关统计参量。这些模型以及相应的有效路由策略对真实交通系统有着重要的借鉴与指导意义。4.正如我们已经研究了无标度网络上的ZRP凝聚和交通堵塞现象,揭示了这两类凝聚的产生机制。考虑到它们具有不同的产生机制,我们进一步研究了它们的相关应用-两种截然不同的迁移模式对于流行病传播的影响：动力学凝聚和目的旅行。对于第一个问题,当系统处于凝聚相时,临界传染概率是一个非常小的常数；系统处于非凝聚相时,临界传染概率随粒子跳跃速率迅速增加。这一成果也

复杂网络及其应用

复杂网络理论及其应用研究概述刘涛，陈忠，余哲（上海交通大学安泰管理学院，上海市华山路1954号287＃信箱，200030） liuzhang@https://www.wendangku.net/doc/ef2008534.html, 摘要：本文从统计特性、结构模型和网络上的动力学行为三个层次简述复杂网络相关研究，并着重介绍了网络上的传播行为，认为它代表了复杂网络在社会经济系统中的重要应用。关键词：复杂网络、小世界、无标度网络、疾病传播 1. 引言结构决定功能是系统科学的基本观点[1]。如果我们将系统内部的各个元素作为节点，元素之间的关系视为连接，那么系统就构成了一个网络，例如神经系统可以看作大量神经细胞通过神经纤维相互连接形成的网络、计算机网络可以看作是计算机通过通信介质如光缆、双绞线、同轴电缆等相互连接形成的网络，类似的还有电力网络、社会关系网络、交通网络等等[2][3]。强调系统的结构并从结构角度分析系统的功能正是复杂网络的研究思路，所不同的是这些抽象出来的真实网络的拓扑结构性质不同于以前研究的网络，且节点众多，故称其为复杂网络（complex networks ）。近年来，大量关于复杂网络的文章发表在Science 、Nature 、PRL 、PNAS 等国际一流的刊物上，从一个侧面反映了复杂网络已经成为国际学术界一个新兴的研究热点。复杂网络的研究可以简单概括为三方面密切相关却又依次深入的内容：通过实证方法度量网络的统计性质；构建相应的网络模型来理解这些统计性质何以如此；在已知网络结构特征及其形成规则的基础上，预测网络系统的行为[3]。 2. 复杂网络的统计性质用网络的观点描述客观世界起源于1736年德国数学家Eular 解决哥尼斯堡七桥问题。复杂网络研究的不同之处在于首先从统计角度考察网络中大规模节点及其连接之间的性质，这些性质的不同意味着不同的网络内部结构，而网络内部结构的不同导致系统功能有所差异。所以，对这些统计性质的描述和理解是我们进行复杂网络相关研究的第一步，下面简述之。 2.1 平均路径长度（The average path length）网络研究中，一般定义两节点间的距离为连接两者的最短路径的边的数目；网络的直径为任意两点间的最大距离；网络的平均路径长度则是所有节点对之间距离的平均值，它描述了网络中节点间的分离程度，即网络有多小。复杂网络研究中一个重要的发现是绝大多数大规模真实网络的平均路径长度比想象的小得多，称之为“小世界效应”l [2]。这一提法来源资助项目：国家自然科学基金70401019，高等学校博士点科研基金2002048020。作者简介： - 1 -

软件系统的复杂网络之研究

软件系统的复杂网络之研究互联网的出现带来了显著的变化，软件趋于网络化，这一趋势让软件以全局性资源的身份，依托网络面向公众提供丰富的资源。软件的计算和应用模式等也均出现了显著变化。网络化软件已变成衔接网络和数据资源的关键，与此同时，网络化系统将更加复杂，但复杂性亦为质量不能保证的重点。文章将依照理论实践成果，深入研究复杂网络。标签：软件系统；复杂网络；数据资源软件技术的不断发展与互联网的高度普及，促使软件系统规模逐步扩大，复杂度也日益增加，基于此，软件开发时常陷入失控状态，无法保障产品质量。为此，如何辨识、评判与管控软件复杂性便成为软件工程的主要挑战内容。软件产品本是智能化系统，且系统的结构关乎着功能、性能等基本指标。为对系统复杂性展开进一步探究，则一定要详细描述软件的结构，合理量化，但结构信息度量长期以来都不理想。经过长期探索发现，从复杂网络层面着手探究软件，有利于软件复杂性量化。 1 复杂网络的内涵从网络的角度来描述客观世界最早出现在1736年。其中复杂网络研究的最大不同便是站在统计角度考量网络内部的大规模节点和对应连接性质。在复杂网络中，主要性质与参数是度、度分析以及介数等。一般将网络节点界定成该节点包含的连接边的具体数目，且网络内部节点分布大多通过函数来表示，基本定义是某节点恰巧对应的概率。聚集系数主要用来描述网络内部节点的实际聚集情况。节点聚集系数主要指代整体邻居连边数目在最大连边数目中所占的比例，而网络聚集系数是各个节点聚集系数均值，两节点距离是连接两者最短路径所对应边的数目，网络直径是任意两点对应的最大距离。介数包含边介数与节点介数这两种，代表节点或边的实际影响。 2 软件系统复杂网络剖析基于互联网的作用，大规模和超大规模软件现已问世。个人电脑刚刚普及时，软件主要依托PC平台；但在互联网正式出现后，促使桌面应用开始朝着网络应用过渡，无论是日常生活，还是工作均发生了较大的转变，与此同时，软件形态也不断改变。软件形成于网络环境中，由最初的服务系统至服务网络，且软件行为也由单一软件工作转换到群体有机协作，软件应用由为我所有至为我所用，不管是个人的日常应用，还是企业的基本应用，软件网络化走向均较为明显。随着软件和网络的逐步融合，其计算和应用模式等均发生了显著变化，基本规模、用户的实际数量和单元交互等均呈现出数量级增长，和传统软件相比，已演变成具有网络化特性的复杂系统。基于此，如何寻求统一、可行的方式来理解与调控系统复杂性亟待攻克。

大数据平台建设方案设计

大数据平台建设方案（项目需求与技术方案）一、项目背景 “十三五期间，随着我国现代信息技术的蓬勃发展，信息化建设模式发生根本性转变,一场以云计算、大数据、物联网、移动应用等技术为核心的“新IT潮风起云涌，信息化应用进入一个“新常态。***（某政府部门）为积极应对“互联网+和大数据时代的机遇和挑战，适应全经济社会发展与改革要求，大数据平台应运而生。大数据平台整合社会经济发展资源，打造集数据采集、数据处、监测管、预测预警、应急指挥、可视化平台于一体的大数据平台，以信息化提升数据化管与服务能，及时准确掌握社会经济发展情况，做到“用数据说话、用数据管、用数据决策、用数据创新，把握社会经济发展主动权和话语权。二、建设目标大数据平台是顺应目前信息化技术水平发展、服务政府职能改革的架构平台。它的主要目标是强化经济运监测分析，实现企业信用社会化监督，建规范化共建共享投资项目管体系，推进政务数据共享和业务协同，为决策提供及时、准确、可靠的信息依据，提高政务工作的前瞻性和针对性，加大宏观调控，促进经济持续健康发

展。 1、制定统一信息资源管规范，宽数据获取渠道，整合业务信息系统数据、企业单位数据和互联网抓取数据，构建汇聚式一体化数据库，为平台打下坚实稳固的数据基础。 2、梳各相关系统数据资源的关联性，编制数据资源目录，建信息资源交换管标准体系，在业务可性的基础上，实现数据信息共享，推进信息公开，建跨部门跨领域经济形势分析制。 3、在大数据分析监测基础上，为政府把握经济发展趋势、预见经济发展潜在问题、辅助经济决策提供基础支撑。三、建设原则大数据平台以信息资源整合为重点，以大数据应用为核心，坚持“统筹规划、分步实施，整合资源、协同共享，突出重点、注重实效，深化应用、创新驱动的原则，全面提升信息化建设水平，促进全经济持续健康发展。

关于系统控制论的总结

最牛的系统论总结－－系统论的数学模型系统论的数学模型系统论（Systemism）包括基本要素和高级要素（每个要素是一个系统（systems））. 基本要素：系统（System）、结构（Structure）、事件（Event）、资源（Resource）；事件（Event）包括三个要素：动作（Action）、过程（Procedure）、成本（Cost）。系统论（Systemism）包括以下高级要素：标准（Standard）、权力（Power）；标准（Standard）包括三个要素：值（Value）、关系（Relation）和功能（Function）。所有的要素都是在系统论（Systemism）中，而不是直接存在于世界（the World）或者能量（the Energy）之中。当然系统论（Systemism）是世界（the World）的一部分。系统论（Systemism）会使用这些要素（子系统）为你解释世界（the World）和能量（the Energy）。 ?.系统（System）. 系统（System）是系统论（Systemism）中最基本的东西。。一个系统（System）指向世界(the World)中的一个对象（Object）。该对象（Object）可以被系统论（Systemism）中的某些系统（System）利用某些标准（Standards）加以消费（Consume ）。 ?.系统名称（Name of System）. 系统论（Systemism）使用一个名称（Name）标记一个系统（System）。这样当使用某个名称（Name）时我们指向某个系统（System），而该系统（System）指向世界（the World）中的一个对象（Object）。名称（Name）将系统论（Systemism）中的系统（System）和世界（the World）的对象（Object）连接起来。[以下不再标出已出现名称的英文] 比如，世界当然是世界中最大的对象。一个系统论中的系统指向它并有一个保留名称"系统论中的世界（the World in Systemism）" 以避免混淆；能量是世界的基础，它的保留名称是"系统论中的能量（the Energy in Systemism）"；系统论是世界的一部分，所以一个名称为"系统论中的系统论（Systemism in Systemism）"指向它。因为系统论已经存在与自身中，所以这个名称只是一个占位符，它直接指向系统论自身。系统论使用系统将世界中的真实对象映射进来，同时使用一个名称来标记系统论中的系统。我们看一个图来解释系统论的"对象-系统-名称映射"以及系统论的各种要素关系：[Systemism graph]: ?.系统等式（System's equation）.