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复杂网络的结构鲁棒性:后验度量综述

社会与信息网络 2023-02-09 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

网络鲁棒性对于各类工业与社会网络抵御恶意攻击至关重要,其在不同研究语境中有不同含义,本文中指网络在因攻击导致部分节点失效时维持其功能的能力。复杂网络研究的快速发展显示出对网络鲁棒性的特殊关注与高度重视,这对于面向工程应用的进一步分析与优化网络结构不可或缺。本综述梳理了网络鲁棒性研究的重要发现与进展,聚焦于单层静态网络的后验结构鲁棒性度量。具体而言,从四个角度回顾后验鲁棒性度量:1)网络功能性,包括连通性、可控性与通信能力及其扩展;2)恶意攻击,包括常规与基于计算的攻击策略;3)基于解析近似或机器学习的鲁棒性估计方法;4)网络鲁棒性优化。在现有度量基础上,引入了一个实用的网络破坏阈值,并建议仅在达到破坏阈值之前度量网络鲁棒性。随后,通过实验比较后验与前验度量,揭示了后验度量的优势。最后,给出了关于后验鲁棒性度量的未来研究方向建议。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.03745,
  title  = {Structural Robustness of Complex Networks: A Survey of A Posteriori Measures},
  author = {Yang Lou and Lin Wang and Guanrong Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03745},
  year   = {2023}
}