关于拓扑特征对复杂网络鲁棒性的影响
物理与社会
2014-02-27 v1 社会与信息网络
适应与自组织系统
摘要
本文探讨了复杂网络的拓扑特征与其对持续定向攻击的鲁棒性之间的关系。利用合成的无标度、小世界和随机网络，我们考察了多种网络度量，包括同配性、模块度、平均路径长度、聚类系数、富俱乐部剖面以及（在适用情况下）网络的无标度指数，并分析了它们各自如何影响网络在定向攻击下的鲁棒性。我们使用既定的鲁棒性系数来衡量拓扑鲁棒性，并考虑按节点度排序的持续定向攻击。对于无标度网络，我们表明同配性、模块度和平均路径长度与网络鲁棒性呈正相关，而聚类系数呈负相关。我们发现无标度指数或富俱乐部剖面与鲁棒性之间没有任何相关性。另一方面，小世界网络的鲁棒性与同配性、模块度、聚类系数和平均路径长度显示出显著的正相关。相比之下，Erdos-Renyi 随机网络的鲁棒性与所考虑的任何网络属性均无显著相关性。一个重要的观察结果是，高聚类降低了无标度网络的拓扑鲁棒性，却增加了小世界网络的拓扑鲁棒性。我们的结果突显了拓扑特征在影响网络鲁棒性方面的重要性，并阐述了网络设计者可用于提高无标度和小世界网络在持续定向攻击下鲁棒性的设计策略。
引用
@article{arxiv.1402.6489,
title = {On the influence of topological characteristics on robustness of complex networks},
author = {Dharshana Kasthurirathna and Mahendra Piraveenan and Gnanakumar Thedchanamoorthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.6489},
year = {2014}
}