互联网突发事件下复杂网络的演化动力学与对抗控制研究

互联网上各式各样的突发事件对复杂网络的演化动力学有着不可忽视的影响，可能会导致复杂网络中节点的反应迟缓甚至瘫痪、通信信道的中断、通信容量的下降以及通信内容的不可靠等，从而导致复杂网络性能降低甚至功能失稳或失效，此时复杂网络的建模、动力学行为分析和控制研究更具挑战性同时也更符合现实应用需求。本项目通过将互联网突发事件划分为通信内容威胁、通信负载威胁、硬件威胁以及软件威胁这四类威胁，拟在分析现实网络中可能发生的突发事件的种类和攻击后果的基础上，建立互联网突发事件下复杂网络模型，进而分析不同类型突发事件影响下复杂网络的演化行为和演化规律，并为保证复杂网络的功能稳定性和性能可靠性，提出复杂网络的对抗控制策略，设计对抗控制器，在理论上得到突发事件下复杂网络演化行为的动力学研究成果，在实践上指导复杂网络、特别是互联网在对抗突发事件时控制器的设计与实现。

本项目针对互联网突发事件可能导致的复杂网络中节点的反应迟缓甚至瘫痪、通信信道的中断、通信容量的下降以及通信内容的不可靠等问题，建立了随机耦合复杂网络、随机时滞复杂网络和基于采样的复杂网络等模型，分析了丢包、通信约束、随机耦合、通信反应时滞、参数不确定等问题对复杂网络的稳定性、同步性能以及分叉动力学等的影响，得到了丢包、时滞和参数不确定性等因素与网络的稳定性、鲁棒性、同步能力、以及分叉的产生之间的关系。并为保证复杂网络的功能稳定性和性能可靠性，提出了自适应控制、脉冲控制和牵制控制等对抗控制策略，设计了若干对抗控制器。本项目的理论结果促进了发事件下复杂网络演化行为的动力学研究进展，对复杂网络、特别是互联网在对抗突发事件时控制器的设计与实现方面具有实践指导意义。