冗余相互依赖增强多层网络的鲁棒性

在分析多重网络鲁棒性时，通常假设一个节点仅当其所有相互依赖的节点同时正常工作时才正常工作。根据此模型，随着层数的增加，多重网络变得越来越脆弱。就此而言，向已有的多重网络添加一层新的相互依赖节点永远不会提高其鲁棒性。尽管这样的模型似乎适合理解仅由两层组成的网络这一最简单场景中相互依赖的影响，但它可能不适合表征由多个网络层构成的真实系统的鲁棒性。事实上，一个真实系统通过发展多层交互而演化成一个脆弱的结构似乎是不现实的。在本文中，我们引入了一个渗流模型，其中使节点正常工作的条件是，该节点至少在网络的其中两层中正常工作。当层数等于二时，该模型退化为通常采用的多重网络渗流模型。然而，对于更大的层数，该模型描述了一个新层通过在各层之间创建冗余相互依赖来增强系统鲁棒性的场景。我们通过开发一种能够表征该模型在合成和真实世界多重图中行为的消息传递理论，证明了这一事实。