復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

　　1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論

　　1.1表現(xiàn)

　　通俗的說復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)就是表現(xiàn)出高度復(fù)雜性的網(wǎng)絡(luò)，其表現(xiàn)主要有以下幾方面:一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)最明顯的一個(gè)表現(xiàn)，主要是因?yàn)閺?fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目巨大，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)差異性較強(qiáng)，相互之間都有不同的結(jié)構(gòu)特征。二是連接的多樣性，這表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)之間的連接上，節(jié)點(diǎn)之間的連接權(quán)重有所不同，在這個(gè)差異之外，還存在一個(gè)不同，那就是連接還存在方向性。三是節(jié)點(diǎn)多樣性，這主要是指復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以代表任何事物。四是動(dòng)力學(xué)復(fù)雜性，它的節(jié)點(diǎn)集屬于非線性動(dòng)力系統(tǒng)，表現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)狀態(tài)隨著時(shí)間的變化而變化，這是由于社會(huì)中人在不同的時(shí)間里使用計(jì)算機(jī)。五是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化，主要是說它的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生與消失是隨時(shí)變化的。六是多重復(fù)雜性融合，也就是它的多重復(fù)雜性相互影響后，導(dǎo)致更難預(yù)料的結(jié)果。

　　1.2特性

　　首先是小世界，它作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本單元，將兩個(gè)原件之間的任意一點(diǎn)相連，形成的公用通道是作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)紋線。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中有無數(shù)個(gè)小世界，把它們都連接起來就可以形成許許多多的網(wǎng)絡(luò)紋線。其次是以小世界為基本元件形成的集團(tuán)性交互連接態(tài)勢(shì)更加明顯，作為眾多小世界的集合體，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)也包含了各個(gè)資源件的集團(tuán)性，這些內(nèi)部的交互性也使得復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)的兼容性與再塑性得以進(jìn)行多元化拓展。最后是冪律的度值涵蓋的視域趨向多元，度值是節(jié)點(diǎn)以及相關(guān)聯(lián)的單位數(shù)量。

　　2、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用

　　2.1網(wǎng)絡(luò)同步行為的研究

　　各節(jié)點(diǎn)同步化行為普遍存在于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之中，產(chǎn)生的原因是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)力學(xué)性質(zhì)和單個(gè)節(jié)點(diǎn)自身的特點(diǎn)，而非某個(gè)單獨(dú)因素可以決定，這種現(xiàn)象會(huì)給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境帶來危害。比如在網(wǎng)絡(luò)中，不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，這些信息會(huì)有兩個(gè)結(jié)果，一是同時(shí)發(fā)布，二是都不發(fā)布，第一種情況會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)信息的擁堵，第二種會(huì)造成信息無法傳播。不管哪一種都是具備危害性的，盡管在這方面可以采取一些降低危害的方法，但卻始終無法完全杜絕這一現(xiàn)象。

　　2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫袨榈难莼�模�?/p>

　　一直到現(xiàn)在，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲饕�是依�?jù)自治域和路由器這兩種不同層次來對(duì)計(jì)算機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行描述的，根據(jù)這兩種不同的層次形成了BA模型和局部演化模型。從自治域來說，若干個(gè)自治域形成了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，自治域間存在對(duì)等連接，那就成為了其中的一條邊。路由器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，將路由器放在整體中，它就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，但是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間存在的物理連接，卻相當(dāng)于邊。通過對(duì)二者的研究，卻發(fā)現(xiàn)二者所實(shí)現(xiàn)的都僅僅是簡單網(wǎng)絡(luò)情況下的的拓?fù)溲莼��?guī)律，面對(duì)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都是心有余而力不足，因此還需要對(duì)此進(jìn)行長遠(yuǎn)的探究，從而使拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)更加復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

　　2.3網(wǎng)絡(luò)病毒擴(kuò)散模型及防范措施

　　隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代社會(huì)中網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)已經(jīng)大大地方便了人們的生活工作。但是與此同時(shí)，另一個(gè)問題卻悄然爆發(fā)，那就是隨著技術(shù)的提高完善，很多應(yīng)用程序的`操作都越來越自動(dòng)化、傻瓜化，自動(dòng)化較高的程序，既可以幫助不懂的人自動(dòng)完成某些復(fù)雜的操作，但也有可能在程序中添加惡意代碼，通過應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)中傳播，加上自動(dòng)化程度高了，很多人就省去手動(dòng)操作的習(xí)慣，慢慢地就降低了對(duì)惡意程序的防范，使其在網(wǎng)絡(luò)中肆虐。針對(duì)這個(gè)問題，除了要求用戶注意防范，還應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)中加以阻止。但是基于目前的現(xiàn)狀，對(duì)網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播，到現(xiàn)在依然是一個(gè)讓人們頭疼的問題，即便是到了現(xiàn)在，也沒有一個(gè)完全解決的策略，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)病毒的危害，也只是停留在預(yù)防的策略上，還有降低病毒在網(wǎng)絡(luò)中傳播的速度和效率，降低其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的危害，阻斷病毒傳播鏈。防范網(wǎng)絡(luò)病毒，減少網(wǎng)絡(luò)病毒的危害，這些是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在過去，預(yù)防病毒，主要方法是基于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)病毒傳播模型上，這種方法的原理是，根據(jù)病毒感染強(qiáng)度的閥值，基于病毒大于一個(gè)固定閥值的情況下將會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中長期存在，否則感染的節(jié)點(diǎn)會(huì)衰減。而提出的方法是隨機(jī)免疫的方法，在進(jìn)行免疫時(shí)平等對(duì)待這些節(jié)點(diǎn)，隨機(jī)地選擇節(jié)點(diǎn)，也沒有優(yōu)先順序。但是這種方法很明顯存在一個(gè)問題，網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)太多，隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)也無法兼顧全局，無法阻止病毒的大規(guī)模爆發(fā)。而在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上，人們對(duì)于病毒的防范有了新的認(rèn)識(shí)，漸漸意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒的防范具有深遠(yuǎn)的影響，計(jì)算機(jī)具備小世界和無標(biāo)度雙重特征，同規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相比，小世界的網(wǎng)絡(luò)病毒更易于傳播，同時(shí)在無標(biāo)度的網(wǎng)絡(luò)上病毒的傳播沒有正傳播閥值，盡管只感染很少的節(jié)點(diǎn)，但卻可以在網(wǎng)絡(luò)上長期存在，在這個(gè)過程中一旦有其他節(jié)點(diǎn)被感染，就有爆發(fā)大規(guī)模病毒的可能。面對(duì)這一認(rèn)識(shí)，人們需要重新建立一個(gè)完整地病毒傳播模型，而這個(gè)模型中必須具備病毒的傳播原理、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還有就是二者的相互作用機(jī)制。改變以往的觀念，防范病毒不僅僅是降低病毒的傳播，更重要的是針對(duì)病毒傳播的手段，通過改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而達(dá)到控制病毒傳播的目的。

　　2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和魯棒性

　　脆弱性是因?yàn)榧幢闶巧倭康木W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被破壞掉也會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行起到很大作用，甚至導(dǎo)致其奔潰、癱瘓，這個(gè)特點(diǎn)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)一旦遭到破壞很容易就會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行起到毀滅性的打擊。一般來說，但整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)有5%-10%的中心節(jié)點(diǎn)被摧毀就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的潰散或者形成一個(gè)個(gè)信息孤島，進(jìn)一步導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的潰散。魯棒性是為了應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)的脆弱性而設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)和線路的脆弱性，容易遭到他人的破壞，因此有必要將使其具備一定的自愈能力，進(jìn)而確保整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不會(huì)因此癱瘓。這個(gè)想法最初是被運(yùn)用在軍隊(duì)信息的傳遞上，一般情況下，無標(biāo)度性的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)即便是在局部遭到破壞的情況下，依然可以保持工作，同時(shí)保持節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，隨意選擇80%的的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行摧毀，剩余的網(wǎng)絡(luò)依然可以保持兩點(diǎn)間的順利連接。

　　3、結(jié)論

　　未來可以針對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的某些統(tǒng)計(jì)特性，有必要對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建、拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、用戶的動(dòng)態(tài)更新、資源管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)部署等問題進(jìn)行研究;通過具體的研究，針對(duì)某種具體網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)服務(wù)或應(yīng)用，構(gòu)造出性能高、可擴(kuò)展性好、有利于管理的具有小世界或無標(biāo)度特性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，必須在理論上建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，主要是研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制，不同節(jié)點(diǎn)對(duì)于整個(gè)網(wǎng)拓?fù)溲莼�行為的影響，同時(shí)闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕�本性質(zhì)和特征量，通過定量與定性分析方法探究出其性質(zhì)與特征以及相關(guān)應(yīng)用，尋求能夠真實(shí)反映拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造機(jī)制。