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昆明理工大学学报(自然科学版)2025年第01期:基于多粒度集成的无标度网络抵抗恶意攻击鲁棒性优化算法(英文)

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张毅恒;李金海;

单位:昆明理工大学数据科学研究中心;昆明理工大学理学院;

摘要:复杂网络模型经常被用来模拟和研究现实世界中的各种复杂系统,其中无标度网络在面对恶意攻击时,通常表现得较为脆弱.因此,提升无标度网络鲁棒性成为了一个迫切需要解决的问题.针对这一问题,作者提出了一种多粒度集成算法(Multi-Granularity Integration Algorithm, MGIA),目的是在保持节点度值不变、确保网络连通性和避免产生重边的前提下,提升无标度网络鲁棒性.该算法首先由待优化的初始网络生成多粒度结构,再采用不同优化策略优化多粒度结构内不同粒层的网络,最后通过精英粒层迁移操作实现不同粒层之间的信息交流,进一步提升优化效果.本文设计了新的网络刷新操作、交叉操作和变异操作,以确保优化后的网络符合约束条件.同时,还提出了新的网络相似性和网络差异性评价指标,以提升算法内优化操作的效果.实验结果显示,多粒度集成算法成功将无标度网络的鲁棒性提高67.6%,在与目前存在的8种复杂网络鲁棒性优化算法的比较中,优化效果高出约17.2%.

关键词:复杂网络模型;;多粒度;;无标度网络;;鲁棒性;;算法集成

基金资助:National Natural Science Foundation of China(11971211,12171388)