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文檔簡介
1、為了實現(xiàn)各種資源的有效配置、提高效率和帶來更大的經(jīng)濟效益,各種不同的社會關鍵基礎設施網(wǎng)絡逐漸呈現(xiàn)出相互耦合相互交融的趨勢,基于這些網(wǎng)絡間的相依關系,原本相互獨立的網(wǎng)絡漸漸變成更大規(guī)模的相依網(wǎng)絡。在給社會帶來諸多益處的同時,相依網(wǎng)絡也會將微小的初始故障通過級聯(lián)故障的方式逐漸放大,并最終演化為大規(guī)模的災難。
基于以上背景,本文從級聯(lián)故障成因機制出發(fā),結(jié)合不同的依賴機制類型和初始攻擊策略模式,對相依網(wǎng)絡級聯(lián)故障進行了系統(tǒng)的總結(jié)和分類
2、,并結(jié)合生成函數(shù)數(shù)學工具對各種不同情況進行了解析分析,理論分析表明:
1)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的點逾滲故障相比,相依網(wǎng)絡級聯(lián)故障有顯著的不同;
2)理論分析方法局限于熱力學極限等假設,不適應與有限規(guī)模的相依網(wǎng)絡,并且對于復雜多變的網(wǎng)間依賴和多種類型初始攻擊等情況,解析式非常復雜很難給出精確解析值。
為了彌補理論分析的不足,在理論分析的基礎上,本文設計了一套涵蓋全面的相依網(wǎng)絡級聯(lián)故障仿真框架,該仿真框架設計分成了三個基
3、本模塊設計和最終的整合設計:
1)在相依網(wǎng)絡生成模塊里,本文提出了依賴矩陣D的概念并給出了不同相依機制下的D的生成算法,實現(xiàn)多種依賴機制的相依網(wǎng)絡數(shù)學描述和仿真生成;
2)在初始故障生成模塊里,本文提出了節(jié)點狀態(tài)向量NS的概念并設計了多種攻擊策略的初始攻擊后的NS生成算法,實現(xiàn)多種攻擊策略初始攻擊的模擬仿真;
3)在級聯(lián)故障過程仿真模塊里,本文設計了一種簡潔高效的網(wǎng)間故障傳遞算法,實現(xiàn)了對任意相依網(wǎng)絡級聯(lián)故
4、障過程的有效仿真;
4)在整合三個基本模塊基礎上創(chuàng)建了能夠適應多種復雜情況的相依網(wǎng)絡級聯(lián)故障的仿真框架。
最后,為了驗證仿真框架的可實現(xiàn)性和準確性,本文采用 Matlab語言對仿真框架進行了程序?qū)崿F(xiàn),對各個模塊進行一一驗證用以證明仿真框架的可行性。在整合所有程序模塊基礎上搭建相依網(wǎng)絡級聯(lián)故障實驗平臺,并結(jié)合理論分析結(jié)果進行了準確性驗證。最后,本文對理論解析上比較困難的多重依賴關系下級聯(lián)故障、度度相關(IDDC)相依網(wǎng)
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