کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5103104 1480103 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimizing controllability of edge dynamics in complex networks by perturbing network structure
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی کنترل پویایی لبه در شبکه های پیچیده با تحریک ساختار شبکه
کلمات کلیدی
دینامیک لبه، شبکه پیچیده کنترل پذیری مطلوب، اختلال ساختاری،
ترجمه چکیده
با استفاده از حداقل سیگنال ورودی برای راندن پویایی در شبکه های پیچیده به سوی برخی از حالت های مورد نظر یک مسئله اساسی در زمینه کنترل قابلیت شبکه می باشد. برای یک شبکه پیچیده با فرآیند دینامیکی که در لبه های آن تعریف شده است، قابلیت کنترل این شبکه بهینه است، اگر بتوان آن را با استفاده از یک سیگنال ورودی به یک عنصر غیر انتزاعی دلخواه از آن کنترل کرد. در این مقاله، استراتژی افزایشی و استراتژی پیچیدگی لبه به منظور بهینه سازی کنترل با حداقل اختلالات ساختاری پیشنهاد شده است. شبیه سازی ها و تجزیه و تحلیل ها نشان می دهد که حداقل تعداد لبه های اضافی مورد نیاز برای کنترل مطلوب برابر با حداقل تعداد لبه های پیچیده است و شبکه هایی با سطوح درون و بیرونی همبستگی مثبت برای رسیدن به کنترل مطلوب آسان تر است. علاوه بر این، هر دو استراتژی ها توانایی نشان دادن رابطه بین ویژگی های ساختاری خاصی از یک شبکه پیچیده و قابلیت کنترل آن را دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات فیزیک ریاضی
پیش نمایش مقاله
بهینه سازی کنترل پویایی لبه در شبکه های پیچیده با تحریک ساختار شبکه
چکیده انگلیسی
Using the minimum input signals to drive the dynamics in complex networks toward some desired state is a fundamental issue in the field of network controllability. For a complex network with the dynamical process defined on its edges, the controllability of this network is optimal if it can be fully controlled by applying one input signal to an arbitrary non-isolated vertex of it. In this paper, the adding-edge strategy and turning-edge strategy are proposed to optimize the controllability by minimum structural perturbations. Simulations and analyses indicate that the minimum number of adding-edges required for the optimal controllability is equal to the minimum number of turning-edges, and networks with positively correlated in- and out-degrees are easier to achieve optimal controllability. Furthermore, both the strategies have the capacity to reveal the relationship between certain structural properties of a complex network and its controllability of edge dynamics.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Physica A: Statistical Mechanics and its Applications - Volume 470, 15 March 2017, Pages 217-227
نویسندگان
, ,