基于互联网的混合型复杂网络的分叉与混沌研究

现实世界网络的混合特征和非线性特征不仅在互联网等复杂动态网络中普遍存在，而且是自然界常见的现象。由于现有的复杂动态网络模型无法很好地刻画复杂动态网络的连续性和离散性混合特征，本项目拟将这些特征应用于网络的建模中，构建基于互联网的混合型复杂动态网络模型；研究混合型复杂动态网络中分叉，混沌产生的条件和机理，揭示复杂动态网络拓扑结构与复杂动态网络中的分叉和混沌动力行为的内在联系；研究混合型复杂动态网络中单个或部分节点的分叉、混沌行为对复杂动态网络整体性能的影响；研究复杂动态网络演化过程中，一些通信约束参数如网络通信时延、网络带宽等与网络模型的解析关系以及这些参数是如何影响混合型复杂动态网络的分叉、混沌动力行为过程。对基于互联网的混合型复杂动态网络模型的深入研究，将会对复杂动态网络的稳定性和网络动力行为的控制研究发挥重要的作用，并解决互联网系统中一些如网络拥塞控制、网络安全等重大问题。

本项目以互联网为基础，基于网络的混合特征和非线性特征，研究了基于互联网的混合型复杂动态网络的建模、分叉与混沌动力学分析、控制器与算法设计等问题。本项目结合互联网中普遍存在的时延和拥塞问题以及网络拓扑结构的特点，构建基于互联网的混合型复杂动态网络模型；研究了几种不同通信协议下的网络拥塞控制系统中分叉与混沌产生的条件，揭示复杂动态网络拓扑结构与复杂动态网络动力行为的内在联系；研究复杂动态网络的网络通信时延、网络带宽等通信约束参数对复杂动态网络的分叉、混沌动力行为的影响；设计了混沌化控制器和分叉控制器，揭示了网络拓扑结构参数和网络动力学间的内在联系和本质规律。采取脉冲控制、耗散控制、反馈控制、自适应控制等控制策略，分别设计了不同类型复杂动态网络的分叉控制与混沌控制的控制器。本项目的研究进一步完善了复杂动态网络动力学理论，为复杂网络系统的分析与设计提供理论指导，对解决互联网系统中一些如网络拥塞控制、网络安全等重大问题有重要的理论意义和广阔的应用价值。