بهینه سازی آنتروپی شبکه های مقیاس آزادجهت استحکام در برابر خرابی های تصادفی

بهینه سازی آنتروپی شبکه های مقیاس آزاد

جهت استحکام در برابر خرابی های تصادفی

چکیده

بسیاری از شبکه ها با توزیع بسیار ناهمگن از پیوندهایشان شناخته می شوند، اینگونه شبکه ها مقیاس آزاد یا مستقل از مقیاس نامیده می شوند که توزیع درجه آن ها از فرمول ck^-α p(k) ̴ پیروی می­کند. در این مقاله ، استحکام این شبکه ها در مقابل خرابی های تصادفی را با توجه به خصیصه ناهمگونی آنها بررسی می‌کنیم. آنتروپی توزیع درجه می‌تواند معیار متوسطی از ناهمگونی یک شبکه باشد. بهینه سازی استحکام شبکه های مقیاس آزاد با میانگنین اتصال ثابت در مقابل خرابی های تصادفی برابر است با بیشینه کردن آنتروپی توزیع درجه ها. با بررسی رابطه بین آنتروپی توزیع درجه ها و توان مقیاس[1] و کمینه اتصال، می‌توان به یک طراحی بهینه برای شبکه های مقیاس آزاد مستحکم در مقابل خرابی های تصادفی رسید. در انتها نتیجه می‌گیریم که آنتروپی توزیع درجه ها یک معیار موثر برای استحکام شبکه ها در مقابل خرابی های تصادفی است.

کلمات کلیدی : شبکه های مقیاس آزاد، نظریه اطلاعات، آنتروپی، خرابی‌های تصادفی.

---

[1] Scaling exponent

. مقدمه

بسیاری از سیستم های پیچیده توسط شبکه ای از تعاملات میان اجزاء آن مشخص می شوند. نشان داده شده است که بسیاری از شبکه ها در الگوهای ارتباطی خود به شدت ناهمگن هستند. با نگاه کردن به توزیع درجه ی p(k) که بیانگر، احتمال داشتن یک گره با k لینک است، به راحتی می توان ناهمگنی را تشخیص داد. اکثر شبکه های پیچیده را می توان با توزیع درجه ck^-α p(k) ̴ توصیف کرد، که α ∈ (2,3). این شبکه ها شامل شبکه های اجتماعی (مانند شبکه های فیلم ـ بازیگر، شبکه های استناد علمی و شبکه های همکاری)، اینترنت و وب جهان گستر، شبکه های متابولیک، شبکه های تعامل پروتئین، و غیره هستند [1-5].

از زمانی که آلبرت و همکاران، مسئله ی خرابی های تصادفی و حملات عمدی در شبکه ها را مطرح کردند‍‍ [6]، علاقه شدیدی برای مطالعه انعطاف پذیری شبکه ها در مقابل خرابی گره ها و حملات عمدی بوجود آمده است [7-12]. ماگونی استراتژی های عمومی حمله در اینترنت را مورد بررسی قرار داده است [13]. مهم است که بفهمیم چطور می‌توان شبکه‌هایی طراحی کرد که هم در مقابل خرابی ها و هم در مقابل حملات بصورت بهینه مستحکم باشند.

بسیاری از محققان از نظریه نفوذ [1] برای بررسی این مسئله استفاده می کنند [14،7]. کسر p از گره ها به همراه اتصالاتشان بصورت تصادفی برداشته شدند، یکپارچگی می توانست به خطر بیافتد، برای آلفای بزرگتر از 3 و یک مقدار دقیقی از آستانه تحمل که با p_c نشان داده می شود و هنگامی که مقدار p بزرگتر از آن شود شبکه تقسیم می‌شود به قسمت های کوچکتر که جدا از هم هستند. در زیر آن مقدار آستانه بحرانی، شبکه همچنان متصل است. برای α بین 2 و 3 شبکه ارتجاعی تر است و مقدار p_c متمایل به 1 است [7]. تعدادی از پژوهشگران نیز، روی بهینه سازی شبکه جهت استحکام در مقابل هر دو عامل خرابی های تصادفی و حملات، بر اساس نظریه نفوذ، مطالعه می‌کنند [17-15].

یک ویژگی ساده و ذاتی در شبکه های مقیاس آزاد، توزیع ناهمگون پیوندهایشان است. بعلاوه، ناهمگونی شبکه ارتباط مستقیمی با داشتن حالت ارتجاعی در برابر حملات دارد. بسیاری از شبکه های دنیای واقعی، مقیاس آزاد و مستحکم در برابر خطاهای تصادفی هستند ولی در مقابل حملات هدفدار آسیب پذیرند. ناهمگونی را می توان توسط آنتروپی اندازه گیری کرد [19-18]. سوله و همکاران، از آنتروپی درجه های باقیمانده و اطلاعات متقابل، برای بررسی تعدادی از شبکه ها که ناهمگونی و درهمیدگی متفاوتی داشتند استفاده کردند [19].

در این مقاله، جدا از نظریه نفوذ، دیدگاه دیگری را بررسی می کنیم؛ آنتروپی توزیع درجه گره ها، برای توصیف ناهمگونی شبکه های مقیاس آزاد. برای طراحی بهینه شبکه های مقیاس آزاد، در برابر خرابی های تصادفی، ما استحکام شبکه در برابر خرابی های تصادفی را بیشینه می‌کنیم در حالی که هزینه را ثابت نگه می داریم، یعنی میانگین تعداد پیوندها به ازای هر گره ثابت می ماند. ما به این نتیجه می رسیم که استحکام شبکه های مقیاس آزاد در مقابل خرابی های تصادفی برابر است با بیشینه کردن آنتروپی توزیع درجه ها. با بهینه کردن آنتروپی توزیع درجه ها به طراحی بهینه ی شبکه های مقیاس آزاد در مقابل خرابی های تصادفی می رسیم.

---

[1] Percolation theory

خرید فایل

مروری بر مدل ویسکوالاستوپلاستیک خرابی محیط های پیوسته در پیشبینی رفتار مخلوط آسفالتی

محل انتشار:نهمین کنگره ملی مهندسی عمران مشهد تعداد صفحات: 9   نوع فایل : pdf ...

بررسی خرابی شیار شدگی در آسفالت گرم (WMA) حاوی افزودنی Sasobit

• مقاله با عنوان: بررسی خرابی شیار شدگی در آسفالت گرم (WMA) حاوی افزودنی Sasobit   • نویسندگان: بهزاد نادری ، هادی نبی زاده شهری   • محل انتشار: نهمین کنگره ملی مهندسی عمران - دانشگاه فردوسی مشهد - 21 تا 22 اردیبهشت 95   • فرمت فایل: PDF و شامل 7 صفحه می باشد.       چکیــــده: آسفالت گرم WMA به دلیل فواید زیست محیطی مانند کاهش مصرف انرژی و کاهش تولید گازهای مضر در طی فرایند ساخت، در طی دهه گذشته بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این تکنولوژی امکان تولید مخلوط آسفالتی در دمای پایین تر در مقایسه با آسفالت داغ متداول HMA را فراهم می کند. تولید آسفالت گرم به سه دسته کلی افزودنی ارگانیک، شیمیایی و روش های تولید کف تقسیم می شوند. Sasobit یک افزودنی ارگانیک است که در دمای بالاتر از 115 درجه سانتیگراد ذوب شده و باعث کاهش ویسکوزیته مخلوط آسفال ...

دانلود پاورپوینت شاخص تخمین خرابی دستگاه - 20 اسلاید

      •متوسط زمان بین خرابی های یک دستگاه، جهت تعیین تناوب اجرای یک برنامه نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه جهت تعیین زمان وقوع خرابی • • خرابی یک دستگاه به نوع خرابی و قطعات آن وابسته است اما این شاخص به این عوامل تمرکزی ندارد. • • زمان در دسترسی دستگاه را ثابت در نظر میگیرند و توقفات غیر خرابی را در نظر نمی گیرد. • •اگر تابع توزیع بصورت نمائی نباشدMTBF نمیتواند زمان باقی مانده به خرابی را پیش بینی کند. برای دانلود کل پاپورپوینت از لینک زیر استفاده کنید: ...

پایان نامه کارشناسی ارشد عمران اثر خرابی اتصال تیر به ستون در عملکرد سازه های با قاب خمشی فولادی

این محصول در قالب  پی دی اف و 146 صفحه می باشد.   این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران-سازه طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده ا ست. ...

پایان نامه کارشناسی ارشد عمران بررسی علل خرابی های زودرس در روسازی آسفالتی مناطق سردسیر

این محصول در قالب  پی دی اف و 221 صفحه می باشد.   این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران-راه و ترابری طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده ا ست. ...

معرفی ابزار محدودگر نیروی جدید و بررسی تاثیر آن در رفتار خرابی چلیک های دولایه

• مقاله با عنوان: معرفی ابزار محدودگر نیروی جدید و بررسی تاثیر آن در رفتار خرابی چلیک های دولایه   • نویسندگان: مریم پورشریفی ، کریم عابدی ، محمد رضا چناقلو   • محل انتشار: نهمین کنگره ملی مهندسی عمران - دانشگاه فردوسی مشهد - 21 تا 22 اردیبهشت 95   • فرمت فایل: PDF و شامل 8 صفحه می باشد.       چکیــــده: سازه های فضاکار به طیفی از سازه ها اطلاق می شود که عملکرد سه بعدی دارند. از مزایای سازه های فضاکار می توان به سهولت اجرا، زیبایی ظاهری و مقرون به صرفه بودن آنها از نظر اقتصادی اشاره کرد. سازه های فضاکار در کنار نقاط قوت بسیار خود از مشکل خرابی پیش رونده رنج می برند. خرابی پیش رونده باعث سقوط ناگهانی سازه شده و علاوه بر خرابی سازه ای معمولا تلفات جانی نیز به همراه دارد. پایداری سازه های فضاکار عموما تحت تاثیر رفتار کمانشی و پس کمانشی ...

بررسی تحلیلی رفتار اتصالات داخلی قابهای خمشی بتن آرمه ویژه تحت اثر خرابی پیشرونده

محل انتشار: دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران تبریز تعداد صفحات: 8   نوع فایل : pdf ...

پایان نامه کارشناسی ارشد عمران بررسی علل خرابی های زودرس در روسازی آسفالتی مناطق سردسیر

این محصول در قالب  پی دی اف و 221 صفحه می باشد.   این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران-راه و ترابری طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده ا ست. ...

بررسی تحلیلی رفتار اتصالات داخلی قابهای خمشی بتن آرمه ویژه تحت اثر خرابی پیشرونده

محل انتشار: دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران تبریز تعداد صفحات: 8   نوع فایل : pdf ...