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级联故障网络的可控性和可观测性。 (英语) Zbl 1456.93003号

摘要:现有工作中的级联故障分析主要集中于随机或故意的局部攻击,如何在复杂网络中以最小的外部信号输入控制这些故障是从网络控制的全局角度理解级联的一种新方法。本文旨在开发一种新的框架,该框架首先通过对单个节点的攻击将原始网络(on)转换为级联故障网络(CFN)。然后,我们研究了CFN的可控性,并试图通过网络控制揭示ON的级联故障。此外,我们还分析了网络结构动态对框架的影响。结果表明,在稀疏和非均匀网络中,大规模级联更容易由集线器节点攻击触发,这需要更多的驱动节点才能对其进行控制。CFN中的驱动节点倾向于避开ON中的高阶节点,这一趋势增强了同质网络。此外,具有强大社区强度和异构社区大小的网络对攻击更具鲁棒性,并且更容易控制。我们还发现,ONs的度分布主要决定了CFN的大小以及最小驱动节点数,后者也适用于其可观测性。此外,通过增加on中的链路数量和节点容量,可以观察到对CFN的类似影响。

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