信息融合无尺度网络结构不确定问题研究

论文摘要

网络技术和信息融合技术的发展使得信息融合系统网络规模越来越庞大,信息融合系统日益成为一个开放性的复杂系统,20世纪70年代到20世纪90年代产生的信息融合模型已经不能适应开放性的信息融合系统。这就迫切需要以复杂网络的内在特征为基础,从网络动力学角度出发研究信息融合系统网络动力学模型及其内在特征。在此背景下,本文重点分析信息融合系统的动力学特性,在此基础上根据信息融合的要求构建信息融合网络动力学模型,并重点分析其在网络结构变化时的表现。本文论述了信息融合系统的结构模型,根据信息融合系统的结构模型,抽象出了信息融合系统的网络结构;研究了信息融合系统组网的准则和信息融合系统组网的网络动力学准则;然后,根据网络的组网准则,经过与复杂网络的网络动力学特征比较可以得知,信息融合网络模型应该是无尺度网络。基于上述分析,本文确定信息融合网络采用无尺度BA模型作为基础模型。本文重点研究信息融合网络结构不确定,首先分析信息融合系统中传感器之间通信线路的增加、传感器加入和退出,以及融合中心的破坏等情形。根据复杂网络的研究成果,把对信息融合系统的变化的研究转化为对无尺度网络中节点和边数变化的研究,并提出无尺度网络结构不确定问题的四个方面,即网络边数的增加,网络节点的增加,网络节点的随机删除和网络节点的选择性删除(删除信息融合网络中的子融合节点和融合节点);其次,根据信息融合系统的要求,通过BA模型建立无尺度网络,并论述了在无尺度网络中加入节点、增加节点和删除节点的演化过程中,网络度的分布仍服从幂律分布;再次,针对无尺度网络的四种结构变化,从网络动力学的角度进行仿真分析,主要研究网络度的分布、平均度、聚簇系数和平均距离这些动力学特性的变化。最后本文对具有300、500和800个节点的无尺度网络的动力学特性进行分析,并得到了一致的仿真结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及来源
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 多源信息融合系统的研究
• 1.2.2 复杂网络动力学研究进展
• 1.2.3 信息融合网络结构不确定
• 1.2.4 信息融合中不确定信息的处理方法
• 1.3 本文主要研究内容及论文编排
• 第2章 复杂网络的模型研究
• 2.1 复杂网络的表示及动力学特征
• 2.1.1 复杂网络的表示
• 2.1.2 网络动力学特征及意义
• 2.2 复杂网络模型
• 2.2.1 随机网络模型
• 2.2.2 小世界网络模型
• 2.2.3 无尺度网络模型
• 2.3 本章小结
• 第3章 信息融合系统的网络模型
• 3.1 信息融合系统的结构
• 3.1.1 信息融合系统的结构模型
• 3.1.2 信息融合网络结构
• 3.2 信息融合系统的组网准则
• 3.3 信息融合系统组网的网络动力学准则
• 3.4 信息融合网络的无尺度特性
• 3.5 本章小结
• 第4章 信息融合网络的结构不确定问题研究
• 4.1 信息融合无尺度网络结构不确定问题的提出
• 4.2 信息融合无尺度网络模型的建立
• 4.2.1 无尺度网络的建模
• 4.2.2 无尺度网络模型仿真流程
• 4.3 信息融合无尺度网络结构不确定仿真分析
• 4.3.1 网络边数增加的网络动力学特性仿真分析
• 4.3.2 网络节点增加的网络动力学特性仿真分析
• 4.3.3 网络随机删除节点的网络动力学特性仿真分析
• 4.3.4 网络选择性删除节点的网络动力学特性仿真分析
• 4.3.5 仿真结果分析总结
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢