自相似层次图与谢尔宾斯基图中的一致性:收敛速度、延迟鲁棒性与相干性
系统与控制
2017-12-19 v1 社会与信息网络
摘要
层次图与谢尔宾斯基图是迭代构造的,在任意迭代步具有相同的顶点数与边数,但展现出颇为不同的结构特性:层次图是非分形且小世界的,而谢尔宾斯基图是分形且“大世界”的。两类图均有广泛应用。本文研究层次图与谢尔宾斯基图中的一致性问题,聚焦于一致性问题的三个重要量,即一阶(与二阶)动力学的收敛速度、延迟鲁棒性与相干性,它们分别由拉普拉斯矩阵代数连通度、最大特征值以及每个非零特征值的倒数(与倒数平方)之和决定。对两类图,基于相邻两迭代步特征值的显式递推关系,我们估计了第二小特征值以及最大特征值,并得到了所有非零特征值倒数(与倒数平方)之和的闭式解。我们还比较了两类图上一致性问题的所得结果,表明它们在所有相关量上均存在差异,这源于其拓扑结构的显著不同。
引用
@article{arxiv.1712.06496,
title = {Consensus in Self-similar Hierarchical Graphs and Sierpi\'nski Graphs: Convergence Speed, Delay Robustness, and Coherence},
author = {Yi Qi and Zhongzhi Zhang and Yuhao Yi and Huan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.06496},
year = {2017}
}
备注
To be published on IEEE Transactions on Cybernetics