基于多目標進化算法優(yōu)化網(wǎng)絡魯棒性的研究
發(fā)布時間:2021-05-25 21:04
網(wǎng)絡可以表示許多真實世界的復雜系統(tǒng)。研究真實的互聯(lián)系統(tǒng)時,可以將復雜網(wǎng)絡作為一個很好的研究工具來使用,F(xiàn)實中的系統(tǒng)例如因特網(wǎng)、電力網(wǎng)絡等要在遭受隨機故障或惡意攻擊時足夠魯棒才可以維持正常的運轉。近些年來,設計魯棒性高的網(wǎng)絡這一研究方向引起了學術界廣泛的關注。對網(wǎng)絡的攻擊可以分為多種類型,并且真實世界中的網(wǎng)絡隨時都有可能遭受多模式惡意攻擊,然而,以往的大多數(shù)研究只關注優(yōu)化網(wǎng)絡在單一模式攻擊下的魯棒性,或者在優(yōu)化網(wǎng)絡魯棒性的同時沒有考慮其他的條件例如網(wǎng)絡結構調整的代價。多目標優(yōu)化問題是在科學研究和工程實際中的常見問題,根據(jù)具有矛盾關系的各個目標設計合適的目標函數(shù),就可以用多目標優(yōu)化的方法來解決問題。在眾多解決多目標優(yōu)化問題的算法中,進化算法由于其并行性、全局搜索等優(yōu)勢引起了研究者的廣泛關注,進化算法也成為解決多目標優(yōu)化問題的主流方法。本文以多目標進化算法為工具,提出了同時優(yōu)化網(wǎng)絡的節(jié)點魯棒性、邊魯棒性的算法和基于最小代價的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化算法。本文提出的兩種算法,一種是基于多目標進化來同時優(yōu)化網(wǎng)絡的節(jié)點魯棒性和邊魯棒性的算法,以基于非支配排序的多目標進化算法為框架,根據(jù)節(jié)點魯棒性和邊魯棒性設...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 網(wǎng)絡魯棒性的研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作及結構安排
第二章 復雜網(wǎng)絡和多目標優(yōu)化的相關理論
2.1 復雜網(wǎng)絡的表示和特征
2.1.1 復雜網(wǎng)絡的表示
2.1.2 復雜網(wǎng)絡的特征
2.2 復雜網(wǎng)絡的模型
2.2.1 規(guī)則網(wǎng)絡模型
2.2.2 隨機網(wǎng)絡模型
2.2.3 小世界網(wǎng)路模型
2.2.4 無標度網(wǎng)絡模型
2.3 多目標優(yōu)化的相關理論
2.3.1 多目標優(yōu)化問題的描述
2.3.2 相關的概念及其數(shù)學定義
2.3.3 多目標進化算法發(fā)展概述
第三章 基于多目標進化的邊與節(jié)點魯棒性優(yōu)化算法
3.1 引言
3.2 相關背景
3.2.1 復雜網(wǎng)絡的節(jié)點魯棒性和邊魯棒性
3.2.2 基于非支配排序的遺傳算法
3.2.3 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化方法
3.3 基于多目標進化算法優(yōu)化邊與節(jié)點魯棒性
3.3.1 目標函數(shù)
3.3.2 種群初始化操作
3.3.3 遺傳操作
3.4 實驗及分析
3.4.1 參數(shù)設置
3.4.2 數(shù)據(jù)集介紹
3.4.3 實驗結果和分析
3.5 本章小結
第四章 基于最小代價的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化算法
4.1 引言
4.2 相關背景
4.2.1 基于分解的多目標進化算法
4.2.2 網(wǎng)絡結構調整的代價問題
4.2.3 節(jié)點魯棒性和網(wǎng)絡結構調整代價的相關性
4.3 基于最小代價的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化
4.3.1 基于最小代價的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化框架
4.3.2 目標函數(shù)
4.3.3 權重向量和種群初始化
4.3.4 遺傳操作
4.4 實驗及分析
4.4.1 參數(shù)設置
4.4.2 數(shù)據(jù)集介紹
4.4.3 實驗結果和分析
4.5 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介
本文編號:3206006
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 網(wǎng)絡魯棒性的研究歷史及現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作及結構安排
第二章 復雜網(wǎng)絡和多目標優(yōu)化的相關理論
2.1 復雜網(wǎng)絡的表示和特征
2.1.1 復雜網(wǎng)絡的表示
2.1.2 復雜網(wǎng)絡的特征
2.2 復雜網(wǎng)絡的模型
2.2.1 規(guī)則網(wǎng)絡模型
2.2.2 隨機網(wǎng)絡模型
2.2.3 小世界網(wǎng)路模型
2.2.4 無標度網(wǎng)絡模型
2.3 多目標優(yōu)化的相關理論
2.3.1 多目標優(yōu)化問題的描述
2.3.2 相關的概念及其數(shù)學定義
2.3.3 多目標進化算法發(fā)展概述
第三章 基于多目標進化的邊與節(jié)點魯棒性優(yōu)化算法
3.1 引言
3.2 相關背景
3.2.1 復雜網(wǎng)絡的節(jié)點魯棒性和邊魯棒性
3.2.2 基于非支配排序的遺傳算法
3.2.3 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化方法
3.3 基于多目標進化算法優(yōu)化邊與節(jié)點魯棒性
3.3.1 目標函數(shù)
3.3.2 種群初始化操作
3.3.3 遺傳操作
3.4 實驗及分析
3.4.1 參數(shù)設置
3.4.2 數(shù)據(jù)集介紹
3.4.3 實驗結果和分析
3.5 本章小結
第四章 基于最小代價的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化算法
4.1 引言
4.2 相關背景
4.2.1 基于分解的多目標進化算法
4.2.2 網(wǎng)絡結構調整的代價問題
4.2.3 節(jié)點魯棒性和網(wǎng)絡結構調整代價的相關性
4.3 基于最小代價的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化
4.3.1 基于最小代價的網(wǎng)絡魯棒性優(yōu)化框架
4.3.2 目標函數(shù)
4.3.3 權重向量和種群初始化
4.3.4 遺傳操作
4.4 實驗及分析
4.4.1 參數(shù)設置
4.4.2 數(shù)據(jù)集介紹
4.4.3 實驗結果和分析
4.5 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 總結
5.2 展望
參考文獻
致謝
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本文編號:3206006
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