四类加权网络的谱及一致性分析

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本文研究了加权小世界网络、加权树状聚合物网络、加权超立方体以及加权折叠超立方体网络,并针对四类网络模型的不同构造形式分别给出了几种不同且全新的计算方法得出对应的拉普拉斯谱.根据网络一致性与拉普拉斯谱之间的关系,首次计算出了四类加权网络的一阶网络一致性及二阶网络一致性的精确表达式或近似表达式,并通过数值模拟借助图表对四类网络一致性的结果进行了分析比较.本文内容安排如下.第一章主要介绍了复杂网络和加权网络的研究背景及发展历程,并着重给出了本文研究的核心内容即一阶网络一致性和二阶网络一致性的定义及国内外研究现状.第二章研究的内容是一类加权小世界网络的一致性分析.首先给出了一类加权小世界网络的模型构造,再利用行列式变换及递推关系式求解出拉普拉斯谱,并根据网络一致性与谱之间的关系计算出该类加权小世界网络的一阶及二阶网络一致性,最后得出该网络的一致性与相关量之间的关系并通过数值模拟直观展现.第三章以加权树状聚合物网络为研究背景,分析了该类加权网络的一阶及二阶一致性.本章同样运用行列式相关性质计算出该类加权网络的拉普拉斯谱,并利用数列求和最终求得加权树状聚合物网络的一致性.本章沿用了上一章相关计算方法,但具体计算过程有所简化.第四章介绍了加权超立方体网络,首先运用归纳法以引理的形式给出了该类加权网络的拉普拉斯谱,然后巧妙的运用夹逼定理求得网络一阶一致性及二阶一致性的近似表达式,从而避开计算精确表达式的繁琐过程.本章在拉普拉斯谱及一致性的求解方法上得到进一步优化.第五章在第四章网络的基础上进行加边处理构造出了加权折叠超立方体网络,其是加权超立方体网络的拓展.本章采用了先归纳总结出结论,再利用数学归纳法证明其结果的逆向思维得出网络拉普拉斯谱.最后运用夹逼定理求得网络一阶及二阶网络一致性的近似表达式.本章不仅在一致性的计算方法上继承了前一章的优点,在谱的求解上也独创了新的解决方法,再次深化了研究。
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