复杂网络理其在计算机拓扑行为中的应用

摘 要：随着网络技术、计算机技术的快速发展,当前计算机网络的规模在逐渐地扩大,计算机网络中的节点也随着网络的扩大而不断的增加和扩大.在计算机网络快速扩大的过程中,计算机网络的结构变得越来越复杂,形成一种复杂网络.复杂网络是随着计算机技术和网络的快速发展兴起的,在计算机网络发展的过程中,传统的计算机网络模型现在已经无法在满足计算机的拓扑行为,所以复杂网络产生.本文针对复杂网络理论以及复杂网络在计算机拓扑行为中的应用,以及相关的知识内容进行分析研究.

关 键 词：复杂网络；复杂性；计算机拓扑行为

中图分类号：TP393

随着科学技术、网络技术等的发展,当前复杂网络已经逐渐的渗透到每一个领域中,复杂网络的快速发展,促进了人们对复杂网络理论的研究和分析,在实际生活中复杂网络理论也占有重要的位置.在计算机技术网络发展中,复杂网络、复杂网络理论均有重要的意义和作用,为此本文针对复杂网络理论、复杂网络、以及在计算机拓扑行为中的应用等内容进行分析研究.

1复杂网络理论的复杂性

随着网络技术、计算机技术的发展,复杂网络现在已经涉及到人们生活和工作中的每一个领域中,复杂网络是计算机技术、网络技术快速发展下的一个产物,在计算机网络发展中起着重要的作用,为此当前复杂网络和复杂网络理论的研究越来越多,中国伟大的科学家钱学森,曾经针对复杂网络给出了这样的定义：具有自行组织、吸引因子、内部相似、无标度中一部分或者全部网络,针对这样的网络将其称之为复杂网络.从复杂网络的名字上进行分析,复杂网络具有复杂性,其复杂性特征主要体现在：

1.1结构复杂.复杂网络是从传统的网络模型中不断发展形成的,在这个形成的过程中,复杂网络形成,结构上的复杂性,主要是复杂网络在形成的过程中,产生了非常多的网络节点,网络节点的庞大,进而形成网络结构的复杂.

1.2网络进化.复杂网络的进化是指在网络节点之间相互的连接和消失,这个网络进化的过程中,就向网页链接打开的过程会出现连接和断开,在这个过程中网络的结构在不断的发展和变化.

1.3复杂网络连接多样性.复杂网络因为具有复杂的网络结构,以及有庞大的网络节点,节点和节点之间的连接非常的复杂,进而形成了复杂网络连接的多样性.复杂网络连接的多样性,还体现在网络技术节点之间的连接方法存在差异性和不同.

1.4复杂网络动力学具有复杂性.复杂网络的这个复杂特征主要是因为网络节点之间存在复杂性,因为网络节点的复杂性和多样性,会形成复杂的网络结构,进行产生复杂网络的动力学复杂性.

1.5复杂网络节点复杂.在网络形成的过程中,促进网络结构形成的一个特点就是网络节点.从复杂网络理论上进行分析,复杂网络的所有组成部分,就是网络节点,网络节点在这个复杂网络结构中代表着各种事物.在一个人际较往环境中,人体是这个人际交往环境中的节点,所以在不同的网络结构中有不同的网络节点.

1.6复杂性相互融合.复杂网络的这个特征,是将复杂网络在各个方面体现出来的复杂性综合在一起统一的呈现出来,表现出来一个综合的复杂性.网络节点之间的连接,会随着网络拓扑而发生变化,进而将网络的结构和性能改变.

随着复杂网络的形成、发展、应用,吸引了很多人对复杂网络进行研究,从不同的方面对复杂网络进行研究.研究的复杂网络内容有：复杂网络的性质、复杂网络的组成原理、复杂网络的变化规律、复杂网络的分布特点等等.

2复杂网络的特定和网络结构的变化

复杂网络是在计算机、网络等的快速发展下,兴起的一种复杂网络,在复杂网络形成的过程中,体现出来了三个显著的特点：

2.1复杂网络具有小世界的特点.复杂网络体现的这个小世界的特点,是使用相对简单的语言对整个网络结构中发部分的网络进行简单的描述.及时在这个网络结构中有非常大的规模,在网络形成中众多网络节点中,总会有两个网络节点之间的连接是最短的距离.也就是说复杂网络结构中,虽然有庞大的网络节点,但是还是可以在一个相对较小的区域内,对这些网节点进行控制.

2.2复杂网络具有集中和集中程度的定义.在复杂网络形成的过程中,网络的集中程度,就是将网络集中化的程度,也就是网络聚合效果.复杂网络规模在网络集中的过程中,不断的将复杂网络的结构和规模扩大,体现出网络向内部集中的一个倾向.

2.3节点分布.复杂网络最为突出的一个特点就是网络节点,网络节点,在网络结构中是一个独立的个体,分布在整个网络区域中,网络节点的关联性,将各个网络节点有效的联系在一起,在复杂网络结构中起到一个连接的作用.虽然网络节点自身的作用非常小,但是分布在整个网络结构中各个角落和区域中,有庞大的数量,节点之间的相互连接,进而构成网络,保证网络可以正常的运行,没有网络节点的关联性就没有网络的安全运行.

复杂网络的形成也是在网络结构的不断发展和扩大中产生的,随着计算机技术、网络技术的发展,网络结构不断的发展和变化.网络节点的不断扩大和形成,增加了网络模型.在网络结构中,每增加一个网络节点,就产生一定的节点连接概率,节点连接概率正比于Ak,Ak则取决于目标节点的度,进而将其称之为节点附加连接概率核.在节点附加连接概率核的基础上,网络模型不断的演化,在网络模型中形成了顶点强度、边的权重等,这些网络结构模型发展中形成的指标,都需要满足网络节点的分布规律,并和实际网络数值向符合.随着网络模型的发展和演变,为复杂网络机制的形成以及研究,提供一个新的方向.

3复杂网络理论在计算机拓扑行为中的应用

计算机网络拓扑行为的当前有两种：复杂网络演化、复杂部演化.计算机拓扑行为主要是在路由器、自治区域两个不同层次中形成一个计算网络拓扑结构.站在路由器的角度进行分析,路由器就是整个网络中的网络节点,路由器之间的相互连接,形成网络边际.站在自治区域的角度进行分析,网关的两个网络节点连接的基础.而复杂网络的稳定性是保证计算机安全、稳定运行的一个保证,在计算机网络中的应用,复杂网络的分布需要具备一定的分布条件：

（1）顶点v1在t时刻,被连接的概率（边际分布）：

（2）复杂网络在t时刻顶点vt的度（边界条件）：

kt（t）等于m

计算机网络本身具有一定的稳定性和集中倾向,根据计算机网络自身的一些特性数据进行分析,计算机的拓扑行为不能出现同步发生,一旦产生将产生严重的危害.

复杂网络在计算机拓扑行为中的应用,可以对计算机网络的脆弱性、安全性、鲁棒性等进行分析.计算机的拓扑行为有一个最大的特点就是无标度,一旦计算机网络在运行的过程中出现问题,或者是发生网络错误,将会产生非常明显的影响,影响计算机网络的安全运行,如果在计算机网络出现错误时,被进行了恶意的攻击,此时的计算机网络将非常容易被攻击,将其脆弱的一面呈现出来.

当计算机网络出现错误时,计算机网络中的某些节点或者某些网络区域发生故障,造成网络系统的瘫痪,影响网络的安全运行.在计算机网络中有非常庞大的节点规模,其中有一些节点是重要节点,一旦这些重要节点被攻击,整个计算机网络将非常的脆弱,当计算机网络出现错误时,呈现出来的鲁棒性和脆弱性,影响计算机网络的安全.

图1计算机网络的鲁棒性和脆弱性

从图1中的信息可以得知,横坐标为计算机网络节点,总坐标为计算机网络的连接程度,其中计算机网络的连接程度使用L表示,图1中的L值越大,则表明此时的计算机网络破坏程度越高.

为此有效的防止计算机网络在运行的过程中出现完了错误,被病毒攻击,利用复杂网络理论,对计算机的拓扑行为进行预防.在计算机网络安全中防病毒研究主要是针对计算机网络的安全性,采用合理的防病毒技术和病毒预防策略,将病毒在网络中的传播效率降低,阻止病毒在计算机网络中的传播,对计算机网络的安全进行保护.建立计算机网络病毒传播模型,在模型中严重病毒传播的平均波以及传播的强度,病毒在网络中的传播强度具有一个上限值,当病毒的传播强度超过这个上限值之后,这个病毒将长久的停留在计算机网络中,针对这个特点,制定相关的防病毒措施：

对所有的网络节点进行免疫,免疫的方法为随机节点选择,在实际的网络节点免疫中,及时进行了节点免疫,也还是会被病毒感染.在复杂网络形成之后人们意识到计算机的拓扑行为,在病毒的传播中具有重要的影响,为此在复杂网络理论基础上制定计算机病毒预防模型和措施.

从复杂网络理论中可知,病毒的传播程度小于网络的承受能力范围,病毒只有在小世界网络中才会轻易的被传播,也就是说病毒在复杂网络中的传播可能性非常小,但是一旦被感染,就会有大面积的网络受到病毒的侵犯,所以需要建立病毒传播模型,这是进行计算机网络病毒预防的前提.病毒传播模型中有：病毒传播原理、网络拓扑结构、病毒传播和网络拓扑相互作用机制.在防止病毒传播的过程中,还需要将计算机网络的拓扑结构进行改变,最大限度的控制病毒的传播.

4结束语

随着计算机网络的发展,人们对复杂网络的认识得到提高,复杂网络是人类智慧上的突破,在网络化、信息化的影响下,复杂网络在各个方面的应用,将具有重要的意义.复杂网络在计算机网络中的应用,会结合计算机网络的特征,对计算机网络的拓扑行为进行研究,为计算机的拓扑行为进行构建、怎么写作,针对网络病毒的传播制定有效的预防措施.