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基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法與流程

文檔序號:12133811閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,設初始時刻t=t0=0,起始時刻網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)為nInit,跨度為S,網(wǎng)絡層級為H,網(wǎng)絡演化總步長為tn,指揮層級為h;具體步驟如下:

S1:在h=1的層級中生成nInit個頂層節(jié)點,并設最高層級指控節(jié)點組成全連通指控網(wǎng)絡,為存在nInit個節(jié)點的完全無向網(wǎng)絡,并給邊賦相應的權(quán)值;更新節(jié)點個數(shù)nInit;

S2:生成第h+1層的指控節(jié)點ni個和感知節(jié)點nIt個,感知節(jié)點直接與指控節(jié)點連接,給邊賦相應的權(quán)值;更新節(jié)點個數(shù)nInit;

S3:重復S2,直到h=H-1,當h=H時,第h層的每個指控節(jié)點連接nft個火力打擊節(jié)點,更新節(jié)點個數(shù)nInit

S4:設置時刻t=t++,每次以一定概率發(fā)生事件中的一種,且當nInit>N時,結(jié)束演化過程,N代表節(jié)點總數(shù);

S5:重復S4,直到t=tn時結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,所述事件包括:

A、以概率p1按照節(jié)點加入法加入新節(jié)點,并按照新節(jié)點連邊方法與已存在的節(jié)點連邊;

B、以概率p2按照邊加入方法建立同層級且沒有直接連接關(guān)系的指控節(jié)點之間的協(xié)同指揮關(guān)系和越級指揮關(guān)系;

C、以概率p3按照節(jié)點刪除方法從指控網(wǎng)絡中刪除節(jié)點;

D、以概率p4按照邊刪除方法刪除指控節(jié)點之間邊;

上述p1+p2+p3+p4=1,且p1,p2,p3,p4>0。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,節(jié)點加入法具體為:不同層次的節(jié)點加入指控網(wǎng)絡的概率不同,各層級節(jié)點出現(xiàn)的概率為:

<mrow> <mi>P</mi> <mo>_</mo> <mi>h</mi> <mi>i</mi> <mi>e</mi> <mi>r</mi> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>c</mi> <mi>h</mi> <mi>y</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>&Element;</mo> <mi>&Omega;</mi> </mrow> </munder> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>h</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mfrac> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>&Element;</mo> <msup> <mi>&Omega;</mi> <mo>&prime;</mo> </msup> </mrow> </munder> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>&Element;</mo> <mi>&Omega;</mi> </mrow> </munder> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>h</mi> <mo>&NotEqual;</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>

式中,ζ代表節(jié)點綜合能力,hi代表層級,ζ(vk)代表節(jié)點vk綜合能力,ζ(vj)代表節(jié)點vj綜合能力,Ω表示網(wǎng)絡節(jié)點集合,Ω'表示第h層節(jié)點集合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,新節(jié)點連邊方法分為兩種情況:

(1)新加入的節(jié)點是指控節(jié)點

每個新加入的指控節(jié)點vk按照節(jié)點加入方法加入到指控網(wǎng)絡的第h層;以h層節(jié)點中綜合能力最小的節(jié)點為起點構(gòu)造局域世界,以同樣方式構(gòu)造h-1、h+1、h+2層局域世界,以概率p與局域世界內(nèi)節(jié)點相連,使用邊演化方法將邊權(quán)演化;當h=1時,新加入節(jié)點與本層其他節(jié)點全連通;當h≠1時,新加入節(jié)點以概率p與局域內(nèi)的其他節(jié)點連接,p的定義如下:

<mrow> <mi>p</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>&Element;</mo> <mi>&Omega;</mi> <mn>1</mn> </mrow> </munder> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

式中,Ωl為新加入節(jié)點的局域節(jié)點集合,ζ(vk)為局域內(nèi)節(jié)點vk的綜合能力,ζ(vl)為局域節(jié)點集合Ωl中的一個節(jié)點的綜合能力;

(2)新加入的節(jié)點是感知節(jié)點或火力打擊節(jié)點

如果新加入節(jié)點是感知節(jié)點,選擇綜合能力最小的指控節(jié)點直接相連;如果新加入節(jié)點是火力打擊節(jié)點直接加入到最低層,選取上層節(jié)點綜合能力最小的節(jié)點為起點構(gòu)造局域世界Ω1,以概率p與新節(jié)點連邊。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,邊加入方法具體為:選擇一個層級,如果選到的層級為第H層,則丟棄,直到選到其他層;在該層級選擇節(jié)點綜合能力最小的節(jié)點構(gòu)造局域世界,然后在局域世界內(nèi)隨機選擇兩個指控節(jié)點,建立協(xié)同關(guān)系邊;遍歷所有節(jié)點,以概率p選擇孫節(jié)點加入越級指揮邊,并根據(jù)邊演化方法將邊權(quán)演化。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,節(jié)點刪除方法具體為:指控網(wǎng)絡中作戰(zhàn)節(jié)點受到攻擊或自身故障損壞后從網(wǎng)絡中消失,即刪除該節(jié)點,刪除概率為q,根據(jù)邊演化方法將邊權(quán)演化;

<mrow> <mi>q</mi> <mo>=</mo> <mi>&alpha;</mi> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>N</mi> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>&beta;</mi> <mfrac> <mrow> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>&Element;</mo> <mi>&Omega;</mi> <mn>1</mn> </mrow> </munder> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中,α為對抗階段隨機刪除節(jié)點的可調(diào)系數(shù),β為對抗階段蓄意刪除節(jié)點的可調(diào)系數(shù),且α+β=1;如果指控網(wǎng)絡中存在孤立節(jié)點,優(yōu)先刪除。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,邊刪除方法具體為:邊受到攻擊或自身故障損壞后會從網(wǎng)絡中消失,即刪除該邊,刪除邊概率為m;

<mrow> <mi>m</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>&Element;</mo> <mi>&Omega;</mi> <mn>1</mn> </mrow> </munder> <mi>&zeta;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>w</mi> <mi>l</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow>

w為節(jié)點之間邊的權(quán)重。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,局域世界構(gòu)造方法具體為:指控網(wǎng)絡中,新加入的節(jié)點總是與網(wǎng)絡中局部作戰(zhàn)節(jié)點相連,只使用整個網(wǎng)絡的局部連接信息,從節(jié)點vi開始,選擇其鄰接節(jié)點vj中與vi同層的節(jié)點集合,構(gòu)造局域世界Ω;

Ω=Sadja∩Ssl

式中,Sadja代表與節(jié)點vi相連的節(jié)點集合;Ssl代表與節(jié)點vi同層級的節(jié)點集合。

9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,邊演化方法具體為:新節(jié)點vk加入到指控網(wǎng)絡并與節(jié)點vz相連,則節(jié)點vz的綜合能力發(fā)生改變,即ζz=ζz+wzk;節(jié)點的綜合能力增加,相應的邊屬性也增加,以如下方式分配與節(jié)點vz直接相連的邊權(quán)重:

<mrow> <msubsup> <mi>w</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>z</mi> </mrow> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> </mrow>

<mrow> <msubsup> <mi>w</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>z</mi> </mrow> <mo>&prime;</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>w</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mi>z</mi> </mrow> </msub> </mrow>

其中,w'iz,w'jz為演化后的邊權(quán)值。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于局域世界的加權(quán)指控網(wǎng)絡演化模型構(gòu)建方法,其特征在于,由邊演化方法可知,節(jié)點的刪除會導致指控網(wǎng)絡中邊權(quán)發(fā)生變化,部分節(jié)點之間邊的權(quán)值會減少,如實際演化過程中,節(jié)點間鏈路的通信能力、協(xié)同能力下降到一定程度時,該鏈路視為無效。

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