基于有向赋权复杂网络的框架结构地震损伤评价方法

传统加权方法通常依据少量的结构损伤模式给出固定的加权系数,难以适用大量不同损伤模式下结构内力重分布时构件损伤加权关系的时变问题,而具有状态实时更新能力的网络方法理论上可以实现结构损伤后非线性内力重分布时内力传递的网络更新。为此,采用有向赋权复杂网络理论提出一种框架结构的地震损伤评价方法,基于构件之间传力方向建立有向复杂网络,再依据构件线刚度对有向复杂网络进行赋权,进而采用有向赋权复杂网络对结构传力路径进行定义,并明确网络最短传力路径,利用网络最短传力路径与结构抗侧刚度确定结构网络效率参数,通过地震前后结构网络效率的变化程度进行结构损伤评价,最后与传统损伤评价方法进行不同损伤模式下结构算例的对比验证。结果表明:所提出方法可反映地震下结构损伤程度的发展和损伤模式的变化,网络最短传力路径和结构网络效率具有可更新性,能够准确量化评价不同损伤模式的损伤程度,相比传统加权方法,结构损伤程度评价准确度提高约32%,有效解决了传统加权方法适用性差的问题。

一类赋权无标度网络的动态性质研究

针对经典的BA模型设计上的缺陷,建立了一类新的赋权无标度网络的嵌入-删除-补偿模型,其机制不仅包含了新节点与旧节点之间的连接,部分节点因受攻击而失效,还考虑到旧节点之间的链路的补偿与加强,其概率与该节点最近周期内得到的补偿成正比.用平均场方法分析其强度分布特征,并得出该模型的强度符合幂率分布.

基于复杂网络理论的生态空间优化——以松花江流域为例

【目的】快速的城市化发展导致景观破碎化和生态空间网络的破坏,因此合理构建生态空间网络可以促进生态源地之间能量的流动,有效缓解生态环境的恶化。【方法】以松花江流域为研究对象,基于土地利用数据提取生态源地,运用GIS空间分析技术和MCR模型,筛选生态源地及潜在生态廊道;其次,基于复杂网络方法计算生态源地“度”,运用引力模型计算松花江流域潜在生态廊道“边权”,依据复杂网络中“边权”和“度”得到研究区生态源地“权重”;最后,通过权−度相关性对研究区生态空间网络进行模拟增边优化,分析生态空间网络鲁棒性。【结果】(1)松花江流域生态空间网络由450个生态源地和1019条潜在生态廊道组成。(2)在松花江流域生态空间网络中,齐齐哈尔市、大庆市、松原市生态源地斑块聚集度低,生态廊道结构简单,呼伦贝尔市、牡丹江市斑块聚集度高,生态空间网络错综复杂。研究区生态空间网络出现两极分化,生态环境亟需优化。(3)基于复杂网络理论,对松花江流域进行模拟增边优化。共识别增边节点20个,模拟增边24条,模拟增边优化后,网络连接鲁棒性有了明显的增强,松花江流域生态空间网络连通性以及抗干扰能力有很大提升。【结论】基于MCR模型构建生态空间网络,运用复杂网络理论对松花江流域进行增边优化,提升生态空间网络的鲁棒性,为松花江流域生态空间格局优化奠定了理论基础。

基于核心边的局部贪婪扩展与重叠性家庭群体识别

为了支撑电信运营商面向家庭群体的精确营销活动,解决在赋权的超大规模复杂网络中进行重叠性社团发现的难题,提出了基于核心边的局部贪婪扩展(CEBLGE)算法,以核心边作为初始社团种子,基于赋权的适应度函数进行两阶段扩展。算法中防止了畸形扩展,定义了边权相似度、赋权重叠模块性,优化了对过度相似社团的评价和处理方法,从而提升了重叠社团划分的质量。基于中国移动的电信大数据,利用逻辑回归算法构建了手机用户间的家庭成员关系模型,基于CEBLGE算法进行了家庭群体识别,并通过测试样本数据和实际营销活动检验了上述模型和算法的有效性。