複雜網絡的結構與演化（簡體書）

複雜網絡是研究生命系統、人類社會等複雜系統的有力工具，近年來獲得了各領域研究人員的廣泛關注。本書從複雜網絡的數據分析、複雜網絡的層次與演化、複雜網絡的抗攻擊性及複雜網絡的多目標優化建模等方面展開了研究。在複雜網絡的數據分析方面，討論了複雜網絡的重要節點提取方法、骨幹網絡提取方法，並將其與複雜網絡的層次結構和複雜網絡的抗攻擊性聯繫起來；在複雜網絡的層次與演化方面，討論了複雜網絡的層次結構與複雜網絡的演化之間的關係，並用來解釋經濟現象；在複雜網絡上的動力學方面，討論了選擇性攻擊下複雜網絡的魯棒性，得出了複雜網絡在選擇性攻擊下可能具有魯棒性的結論；在複雜網絡的建模方面，討論了利用多目標優化方法來對複雜網絡建模，從而在同一的框架下得到具有多種特性的複雜網絡，澄清了複雜網絡之間的關係，得到了一系列有意義的結果。本書更新和修正了複雜網絡領域中多個被廣泛傳播的結論，體現了複雜網絡的新理解，適用於本領域研究人員和相關專業學生閱讀。

序
前言
第一篇 概論
第1章 概述
1.1 複雜系統與複雜網絡
1.2 複雜網絡的特徵和類型
1.2.1 隨機網絡
1.2.2 小世界網絡
1.2.3 無標度網絡
1.2.4 超小世界網絡
1.2.5 網絡的社區結構
1.2.6 網絡的分形結構
1.3 本書研究內容
1.3.1 網絡化數據挖掘
1.3.2 無標度網絡演化機制
1.3.3 網絡抗攻擊性
1.3.4 複雜網絡的統一優化建模
1.4 討論
1.4.1 複雜網絡研究哲學
1.4.2 複雜網絡研究的弱點
第二篇 複雜網絡的數據挖掘
第2章 複雜網絡的節點重要性
2.1 相關工作
2.1.1 定義節點的重要性
2.1.2 衝突消解
2.1.3 度量節點重要性排序算法的效能
2.2 重要性的基於直覺的規則
2.2.1 規則和選擇規則
2.2.2 形式化5條規則
2.3 用偏序對節點排序
2.3.1 基本概念
2.3.2 等價類算法
2.4 實驗結果I
2.4.1 用於測試的網絡實例
2.4.2 實驗網絡的等價類
2.5 度量排序算法的性能
2.5.1 覆蓋率
2.5.2 覆蓋率的算法
2.6 實驗結果II
2.7 拓撲勢對節點按重要性排序
2.7.1 拓撲勢方法介紹
2.7.2 拓撲勢方法的實驗結果
2.8 本章小結
第3章 複雜網絡的骨幹
3.1 相關研究
3.2 骨幹網絡的度量
3.3 基於等價類算法的骨幹網絡提取算法
3.3.1 全骨幹網絡提取算法
3.3.2 全骨幹網絡提取算法實驗結果
3.3.3 層次骨幹網絡提取算法
3.3.4 層次骨幹網絡提取算法實驗結果
3.4 關於網絡分裂的假說
3.5 Web服務網絡的骨幹網絡
3.6 Internet的結構
3.7 基於拓撲勢方法的骨幹網絡提取算法
3.8 基於拓撲勢方法的骨幹網絡提取算法實驗結果
3.9 本章小結
第三篇 複雜網絡的層次與演化
第4章 複雜網絡的層次演化模型
4.1 無標度網絡與偏好
.4.2 對Web鏈接的冪律分佈的一個解釋
4.2.1 Web鏈接的隱樹模型介紹
4.2.2 實驗結果
4.2.3 Web鏈接的冪律分佈的討論
4.3 隱樹結構重疊帶來的效應
4.4 隱樹模型理論分析
4.5 本章小結
第5章 財富分佈建模
5.1 馬太效應的由來
5.2 目前的馬太效應的解釋
5.3 馬太效應的新機制和建模
5.4 財富分佈的實驗結果和分析
5.5 財富分佈的隱樹結構模型的討論
5.6 本章小結
第四篇 複雜網絡的抗攻擊性
第6章 複雜網絡的抗攻擊理論
6.1 傳統理論及分析
6.2 代價攻擊理論
6.3 相關定義
6.3.1 攻擊的定義
6.3.2 攻擊代價的定義
6.3.3 攻擊策略的定義
6.3.4 攻擊效果的定義
6.4 代價條件下無標度網絡的抗攻擊性分析
6.4.1 緊致性網絡的定義
6.4.2 理論性討論
6.5 仿真實驗
6.5.1 CSF網絡
6.5.2 Polbook網絡
6.5.3 CSt_網絡
6.5.4 Protein網絡
6.5.5 Netscience網絡
6.5.6 實驗網絡相關數據表
6.6 實驗分析
6.6.1 緊致程度對抗攻擊性的影響
6.6.2 均度對抗攻擊性的影響
6.7 理論證明
6.8 本章小節
第7章 複雜網絡的抗攻擊理論與邊攻擊
7.1 潛在佯謬
7.1.1 第一表述
7.1.2 第二表述
7.1.3 第三表述
7.2 定量化方法
7.2.1 正則化網絡性能
7.2.2 基準線的定義
7.2.3 抗攻擊性指標
7.3 定量化指標下小世界網絡的抗攻擊性分析
7.3.1 邊攻擊定量仿真實驗
7.3.2 節點攻擊定量仿真實驗
7.4 定量化指標下無標度網絡抗攻擊性分析
7.4.1 實驗網絡說明
7.4.2 魯棒性指標
7.4.3 邊攻擊策略
7.4.4 實驗結果與分析
7.5 本章小節
第五篇 複雜網絡的優化與演化
第8章 複雜網絡的優化模型
8.1 複雜網絡的典型類型及傳統的演化機制解釋
8.1.1 無標度網絡及演化機制簡介
8.1.2 小世界網絡及演化機制
8.1.3 社區結構網絡及演化機制
8.1.4 分形網絡及演化機制
8.2 最優化理論與複雜網絡演化機制
8.3 雙優模型
8.3.1 方法
8.3.2 模型介紹
8.4 理論分析結果
8.4.1 網絡的類型
8.4.2 實驗仿真
8.4.3 網絡類型之間的關係
8.4.4 改進的快速算法
8.5 本章小結
第9章 複雜網絡多目標優化模型的深入研究
9.1 社區結構網絡的優化建模
9.1.1 相關工作
9.1.2 基於優化理論建模社區無標度網絡的必要性
9.1.3 社區無標度網絡優化模型
9.1.4 仿真實驗
9.2 分形網絡的演化機制研究
9.2.1 複雜網絡中的分形維度定義及其算法
9.2.2 有關分形網絡的幾個重要觀點
9.2.3 複雜網絡分形的應用研究
9.2.4 具有Hub吸引行為的分形和無標度的複雜網絡模型
9.2.5 優化模型所得到網絡的性質分析
9.2.6 網絡的同配性分析
9.3 本章小結
第六篇 總結與展望
第10章 總結與展望
10.1 總結
10.2 對複雜網絡的新理解
10.3 展望
參考文獻