申请/专利权人：岭南师范学院

申请日：2022-07-19

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN115396322B

主分类号：H04L41/14

分类号：H04L41/14;H04L41/142;H04L9/40;H04L67/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.12.13#实质审查的生效;2022.11.25#公开

摘要：本发明涉及一种基于层介数连边策略的指挥控制超网络建模方法，属于指挥控制网络建模领域。包括如下步骤：①对指挥控制网络的节点和链路进行抽象；②通过构建层内网，分别得到感知子网、指控子网和火力子网；③通过构建层间网，分别得到指控‑感知层间网和指控‑火力层间网；④映射层内网和层间网，得到指挥控制超网络模型。本发明综合考虑了节点的层级和节点的介数，提出了层介数的概念，并利用基于层介数的边连接策略构建指挥控制网络模型，有效提高了指挥控制超网络模型的抗毁性能，为指挥控制超网络建模研究提供了一种新思路。

主权项：1.一种基于层介数连边策略的指挥控制超网络建模方法，其特征在于：包括如下步骤：a.对指挥控制网络的节点和链路进行抽象；b.通过构建层内网，分别得到感知子网、指控子网和火力子网；c.通过构建层间网，分别得到指控-感知层间网和指控-火力层间网；d.映射层内网和层间网，得到指挥控制超网络模型；所述步骤a具体为：将指挥控制网络中的节点抽象为感知节点Vs、指控节点Vc和火力节点Vf，根据节点属性特征的不同，将节点抽象为：Vi＝N_id,N_type,Deg,N_Cap1其中，N_id是节点在整个网络中的序列标识，具有唯一性；N_type是节点类型，包括感知、指控和火力三类；Deg为节点在对应子网中的层级；N_Cap＝[Cap1,Cap2,…,Capn]为节点的属性向量，包含节点的各种属性特征；将网络链路的第j条超边抽象为：Ehj＝E_id,E_type,E_node,E_Cap2其中，E_id是网络的超边序号；E_type是链路类型，包括层间链路和层内链路；E_node＝{V1,V2,…,Vm}表示超边Eh包含的节点；E_Cap为链路的属性向量；所述步骤b具体为：感知子网与火力子网将节点属性作为子网中节点间相互连接的依据，利用属性协同优先策略来构建感知子网和火力子网，假设子网中各节点在单位时间内出现任务的概率相同，合作超边内节点数近似为泊松分布，则节点与子网中其他节点形成合作超边的概率为： 其中，λ为λs或λf，λs和λf分别表示感知子网和火力子网形成合作超边的调节参数，λ值越大表示子网节点间越容易形成合作；对于指控子网，定义指控连边规则：依次选取网络中的指控节点，以该节点为中心，寻找半径R内所有除相邻节点以外的指控节点，构造备选指控节点集，以概率P进行连接： 其中，dHj是指控节点j的超度，是半径R范围内所有备选指控节点超度之和；rand_c是随机因素；a为调节参数；所述步骤c具体为：首先给出层介数HCi的定义： 其中，Ci和Degi分别为指控节点i的介数和所在层级，H为指挥控制网络的总层级数；其次构建层间网，包括感知与指挥关系、火力打击与指挥关系；层间网构建流程包括：第一步，节点集合初始化；第二步，连边的节点选择；第三步，计算调节系数εi；第四步，计算指控节点连接概率；第五步，局域世界连边；第六步，返回第二步重新选取节点建立连边，遍历所有节点后结束；所述节点集合初始化，具体为：将感知节点集合初始化为StoreVs＝{Vs1,Vs2,…,Vsns}、火力节点集合初始化为StoreVf，当某节点与指控节点建立连接后，则从集合中删除该节点；所述连边的节点选择，具体为：定义节点选择系数cs-f，表达式如下： 将cs-f与生成的随机数进行比较，若cs-f大于随机数，从感知节点集合中选取节点建立连边；否则，从火力节点集合中选取节点建立连边；所述计算调节系数εi，具体为：1如果连边的节点选择的是火力节点，则调节系数为εc-fi，其定义如下： 其中，Degi为节点Vi的层级，nc为指控节点数，nf为火力节点数，表示与指控节点i同层级的所有已建立指控火力连边数，为火力节点分配策略；2如果连边的节点选择的是感知节点，则调节系数为εc-si，其定义如下： 其中，Degi为节点Vi的层级，nc为指控节点数，ns为感知节点数，表示与指控节点i同层级的所有已建立指控感知连边数，为感知节点分配策略；所述计算指控节点连接概率，具体为：指控节点连接概率pi如下：pi＝εi×HCi9其中，HCi为指控节点i的层介数，εi为调节系数；所述局域世界连边，具体为：1将当前节点Vi的邻接节点中未建立连边的节点构成集合Θ，同时将与Vi相连的指控节点Vci和该指控节点的邻接节点作为选集，重新构造局域世界Ω：Ω＝Vc∩Sv10其中，Sv为指控节点Vci的邻接节点集合；Vc为指控子网中的节点集合；2依次从集合Θ中选取节点Vx，按照公式9计算局域世界Ω中每个指控节点的连接概率pi，利用轮盘赌原理选取指控节点建立连边后，将节点Vx从集合Θ中删除，选取下一节点按照以上步骤选择连边，直至集合Θ为空；所述步骤d具体为：层内网按照节点异质性分为指控子网、感知子网和火力子网，层间网包括指控-感知层间网、指控-火力层间网；子网与层间网之间相互交织融合，形成一个具有多层纵横交错的超网络结构，该模型用G＝Gc-c,Gf-f,Gs-s,Gc-f,Gc-s描述，对其展开用矩阵表示为： 其中，和分别为指控子网、火力子网、感知子网；Vc、Vf和Vs为各子网中的节点集，和为各子网的超边链路集；另外，和为指控-感知层间网、指控-火力层间网，Vc∪s和Vc∪f是各层间网的节点集合，和是各层间网的超边链路集。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 岭南师范学院 一种基于层介数连边策略的指挥控制超网络建模方法

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