مقاله تحمل پذیری خطا و حملات در شبکه های پیچیده

مقاله تحمل پذیری خطا و حملات در شبکه های پیچیده

چکیده:

سیستم های ارتباطی/حمل و نقل اغلب در معرض حمله و خرابی هستند.در این جا ما سیستم های شبکه ای را نشان می دهیم و ما توانایی مقاومت در مقابل حمله ها به تفکیک گروهی از نودها که به صورت تصادفی انتخاب شده اند می پردازیم(انتخاب بر اساس درجه و بارگذاری).ما دو توپولوژی شبکه متفاوت را مدنظر قرار می دهیم و مقایسه میکنیم.گراف تصادفی Erdos-Renyi و شبکه مقیاس آزاد باراباسی آلبرت.ما همچنان به صورت خلاصه یک مدل پویا که جدیدا پیشنهاد شده برای گرفتن یک اکانت و توزیع مجدد دینامیکی بارگذاری بعد از خرابی اولیه یک نود تنها در شبکه را مورد بحث قرار می دهیم.

)مقدمه:

بسیاری از سیستم های ارتباطی /حمل و نقل در جهان واقعی می توانند به صورت شبکه های پیچیده نمایش داده شود که نود ها مولفه های سیستم هستند و لبه ها راه های ارتباطی برای رد و بدل کردن اطلاعات هستند.برای نقل وقول چند مثال: در اینترنت نودها روترها هستند و لبه ها(کمان ها) کابلهای متصل کننده هستند که روتر ها را به هم متصل میکند.در شبکه های برق ،نودها پست ها هستند(ژنراتورها و ایستگاه هی توزیع فرعی)و لبه ها خطوط انتقال هستند.در یک سیستم خیابانهای شهر،گذرگاه ها ،نود ها هستند و خیابن ها لبه ها هستند و در سیستم های انتقال در مقیاس بزرگ،شهر ها نودها هستند و لبه ها بزرگراه ها یا خطوط هوایی هستند که شهرها را به هم متصل میکنند.در چند سال گذشته دسترسی به پایگاه داده های بزرگ فن آوری و همچنین شبکه های بیواوژیکی را ممکن ساخته است یک سری از مطالعات تجربی برای توصیف خواص اتصال از چنین شبکه هایی انجام شده است.

یکی از مهمترین و غیر منتظره ترین نتایج موجود در متون این است که تکنولوژی شبکه هایی از قبیل شبکه جهانی وب،اینترنت،شبکه های ارتباطی هواپیمایی و بعضی از سیستم های زمینی مانند شبکه های متابولیسم و شبکه های پروتئین از شبکه های تصادفی متفاوت هستند و تمام مشخصات مشابه توزیع سطح ها power-law را دارند.
p(k) ̰ k͞ y و توان y  در رنج 2 تا 3 هستند.درجه هر نود تعداد همسایه های اول آن نوداست (تعداد لبه های در مجاورت هر نود) و یکی از شایع ترین اقدامات استفاده شده از گره های مرکزی است.درجه توزیع مجموع از درجه نودهاست.شبکه هایی با درجه توزیع power-law شبکه های scale-free )مقیاس آزاد)نامیده می­شوند و خیلی ناهمگون هستند.

اخیرا علاقه بسیار زیادی برای مطالعه برروی اثرات خطاها و حمله ها در دو شبکه scale-free و شبکه های در دنیای واقعی اختصاص داده شده است.دلیل مطالعه تحمل شبکه در برابر خطاها و حمله ها برای دست یافتن دو هدف اصلی زیر است.