中心节点的异质性解释了时变控制在复杂动态网络中的优势
最优化与控制
2018-12-31 v3 系统与控制
动力系统
摘要
尽管在复杂动态网络控制方面已进行了广泛研究并取得了显著进展，但大多数研究和实际控制方法仅局限于时不变控制策略（TICS）。这既是因为其简单性，也因为时变控制策略（TVCS）的优势在很大程度上尚未得到表征。在本文中，我们研究了具有线性离散时间动力学的网络，并分析了网络结构在 TVCS 中的作用。首先，我们表明 TVCS 能够显著增强相较于 TICS 的网络可控性，尤其是在应用于大型网络时。随后，通过对依赖于尺度的节点中心性概念的分析，我们证明了最优 TVCS 涉及在所有时刻于适当空间尺度上对最中心节点的驱动。因此，正是网络中中心节点的尺度异质性决定了 TVCS 是否优于基于 TICS 的常规策略以及优越的程度。在此，网络的尺度异质性是指网络中心节点在不同空间（局部与全局）尺度上的多样性程度。多项分析结果与案例研究支持并阐明了这一关系。
引用
@article{arxiv.1611.06485,
title = {Heterogeneity of Central Nodes Explains the Benefits of Time-Varying Control in Complex Dynamical Networks},
author = {Erfan Nozari and Fabio Pasqualetti and Jorge Cortes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06485},
year = {2018}
}