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利用本地中心来控制整个网络,从而避免网络传播故障和不稳定性

来源:博观科技日期:2022-12-07 16:58:49

我们生活在一个联系日益紧密的世界中,冠状病毒在全球范围内的迅速传播凸显了这一事实。这种连通性的基础是复杂的网络——全球航空运输、互联网、电网、金融系统和生态网络等等。确保这些系统正常运行的需求也在增加,但控制很困难。


避免网络传播故障和不稳定性


现在,西北大学的一个研究小组发现了复杂网络的普遍属性,并开发了一种新颖的计算方法,这是第一个系统地利用该属性来控制整个网络,只使用本地信息。该方法考虑了计算时间和信息通信成本来产生最优选择。


在网络中提供功能的相同连接也可以用作传播故障和不稳定性的管道。在这样的动态网络中,收集和处理做出更好决策所需的所有信息可能会花费太多时间。目标是在问题导致系统范围的问题之前诊断问题并采取措施。这可能意味着信息较少但及时。


复杂系统和非线性动力学专家 Adilson E. Motter 说,控制是获取最相关的信息,然后迅速做出最佳决策。我们发现,无论网络有多大,出于控制的目的,它往往可以被视为一个小型或本地网络。我们称此属性为 locality,大多数网络都有它。了解此网络属性是有效和有效地控制系统。


监督这项研究的 Motter 是西北大学温伯格文理学院的 Charles E. 和 Emma H. Morrison 教授。他的研究重点是复杂物理、生物和工程系统的网络建模和控制。


Motter 说,一个重要的特点是,该方法可以广泛应用于不同类型的网络系统,以在受到干扰时控制系统。在他们的研究中,研究人员通过四个具体例子证明了他们方法的有效性,包括减少通过全球航空运输网络传播的流行病和美国东部电网的稳定控制。


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