基于退火狼群算法的卫星星座网络抗毁性优化

为提高卫星星座网络受到攻击后的抗毁性及工作能力,提出了一种模拟退火狼群算法。该算法利用主客观权重法结合综合逼近理想排序法(TOPSIS:Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)对网络中的节点进行重要度评估,并按照节点重要度排序依次攻击。以网络连通度与网络连通效率为优化目标,卫星星座网络通信限制为约束条件,采用运动算子的思想实现狼群自适应步长的游走、召唤和围攻。使用通过优化得出的加边方案对网络结构进行优化。实验表明,与其他优化算法相比,该算法具有优越性,解决了卫星星座网络在受到攻击后工作能力下降的问题,提高了其受到攻击后的抗毁性。

节点失效模式下复杂网络结构抗毁性优化仿真

为优化提高节点失效模式下复杂网络的抗毁性,常规方法以复杂网络连通度、连通分支平均规模以及网络效率为评价指标构建网络结构优化模型,在不考虑网络攻击策略的条件下网络抗毁性增强,但若考虑网络攻击策略时,其抗毁性不如优化前。提出一种基于粒子群优化的节点失效模式下复杂网络结构抗毁性优化方法。以复杂网络遭受攻击过程中的连通度作为目标函数,根据复杂网络背景设计节点度和连通性约束,构建节点失效模式下复杂网络结构抗毁性组合优化模型。在抗毁性组合优化模型的求解中,为获得组合优化模型的全局最优解,采用粒子群优化算法借鉴电磁场中带电粒子之间的相互作用,以粒子的电荷量调整种群迭代寻优过程中的控制参数,引导粒子逐渐向未搜索区域移动,完成网络结构抗毁性优化。实验结果表明,所提方法优化后的复杂网络的度大节点比例提高明显,其抗毁性得到明显改善。

协同式网络攻击下抗毁性优化建模仿真

对协同式网络攻击下抗毁性的优化研究,能够有效保证网络通信能力以及安全运行。对网络抗毁性的分析,需要将网络故障节点负荷分配给其他相邻节点,计算网络的抗毁性度量指标,完成网络受到攻击时抗毁性优化。传统方法先获取整个网络节点对之间的连接紧密程度,然后利用网络节点环路系数反应网络节点可选的路径数目,但忽略了计算网络抗毁性度量指标,导致网络抗毁性优化精度偏低。提出基于综合效率指标的协同式网络攻击下抗毁性建模方法,首先计算通信网络中任意两个网点之间的直接连接距离和最短路径长度,以及平均路径损失度。其次通过计算通信网络的综合效率指标来衡量通信网络的破坏程度。然后将协同式网络攻击下的通信网络故障节点负荷分配给其他相邻节点,计算网络的抗毁性度量指标。仿真结果证明,所提方法能够保证网络的有效通信效率,减小网络的毁坏率。

基于多场景抗毁性分析的配电网网络结构优化

为了提高配电网的供电可靠性和经济性,从优化其网络结构和连通性的角度,构建了基于最短路径多场景、多目标的抗毁性优化模型。针对正常运行和各种单一故障后场景,分别以抗毁性强和不切负荷或切负荷最小为目标,通过支路交换法寻优,找到各场景下已建成配电网抗毁性最高的网络拓扑结构,为中压配电网网络结构的优化提出了新的研究思路。基于IEEE 33节点配电网测试系统近似网络算例的优化结果表明了研究方法的合理性和实用性。

基于信息流的军事通信网络抗毁性优化设计

为了保证军事通信网络发挥保障军事组织中信息流顺利传输的基本作用,详细描述了基于信息流的军事通信网络抗毁性优化设计问题.在此基础上定义了基于信息流的军事通信网络抗毁性测度,建立了成本约束下的军事通信网络抗毁性优化设计模型,提出了基于禁忌搜索的模型求解算法.最后结合具体的军事通信网络抗毁性优化设计案例,对所提方法进行了实验验证.结果表明:该方法不仅可行有效,而且具有较好的稳定性和时效性.

复杂网络抗毁性优化研究综述

随着对复杂网络认识的不断深入,复杂网络抗毁性的优化策略成为了新的研究热点。文章从拓扑结构、网络容量以及路由策略等三个层次详述了目前国内外复杂网络抗毁性优化策略的研究进展。最后对复杂网络抗毁性研究存在的问题进行了总结,对未来的发展趋势作了展望。

基于自然连通度的复杂网络抗毁性研究

针对自然连通度为抗毁性测度指标,为使在付出最小代价前提下,得到抗毁性最优的网络,提出添加边的网络局部优化方法。在不同添边方式下,对两个影响网络抗毁性优化效果的因素——添边个数和取点个数做了定量分析,得出了不同添边方式下添边个数(取点个数一定)和取点个数(添边个数一定)的最优选取,进而对优化网络在不同攻击策略下进行抗毁性仿真分析,比较得出大度节点之间添边和关键节点之间添边使网络的抗毁性提升最高,小度节点之间添边和随机节点之间添边所得网络却在遭受蓄意攻击时有更好的抗毁性。

低轨星座网络拓扑的抗毁性研究进展

近年来随着人类太空探索的快速发展,大量低轨星座相继部署,以星链为代表的星座已掀起了各国的研究热潮。该综述旨在结合低轨星座网络拓扑特点,对抗毁性评估指标和优化模型进行总结剖析。以星链为例,阐述了新型低轨星座的建设现状,对常见的卫星网络拓扑构型进行了分类与优劣对比,分别从节点和链路两个角度梳理了近年来的建模方法。比较评价了典型的抗毁性评估测度与方法,总结了卫星网络拓扑优化算法的研究现状及存在问题,从应用层面提出展望。