3月14日,jbo竞博官网副教授胡延庆博士和他的合作者关于相互依赖网络系统的相关研究成果“Eradicating catastrophic collapse in interdependent networks via reinforced nodes ”发表在美国科学院院刊《PNAS》上。胡延庆副教授和美国科学院院士Gene Stanley教授为共同通讯作者。全文链接:http://www.pnas.org/lookup/doi/10.1073/pnas.1621369114
《美国科学院院刊》(PNAS)是与Nature、Science齐名,被引用次数最多的综合学科文献之一,周刊。自1914年创刊至今,PNAS提供具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社会科学,近三年平均影响因子为9.635。在SCI综合科学类排名第三位 。
随着现代社会中信息技术的崛起与应用,很多基础设施网络之间都出现了不同程度的相互依赖。这种相互依赖关系在系统功能先进性方面具有极大的优势,但同时也带来新的风险,如近些年来,包括美国在内的很多国家一些重要的国民基础设施网络,如电力网络,在极短的时间内出现不寻常的大面积瘫痪,造成重大损失的恶性事件频发,如震惊世界的1999年4月11日巴西大停电、2003年9月28日意大利大停电以及2003年8月14日北美大停电等。学术界逐渐意识到,基础设施网络之间的相互依赖关系,正导致大面积的级联失效主要原因之一。研究相互依赖的耦合网络系统上的级联失效行,正迅速成为当今国内外理论界和工程界面临的极具挑战性和战略意义的重要科学问题。
在现实中,很多失效的顶点(加强型顶点)会自发地使用一些应急设备,在一定程度上阻碍了系统级联失效,例如,很多重要的基础设施在停电后有自己的备用能源,或重要的服务器在出现故障后,由同步服务器代替。这些应急设备操作简单,部署方便,是对抗基础设施网络级联失效的重要甚至主要手段。可见通过强化一些顶点来保护整个网络,具有重要意义现实意义。jbo竞博官网副教授胡延庆博士和他的合作者率先对该问题进行了深入的系统性研究,并发现耦合系统随机保护策略中,存在一个物理常数---0.1756,也就是,当随机加强型顶点比例低于0.1756时,对于任何度分布的网络系统,如常见的无标度网络和泊松度分布网络和实证测试的欧洲电力网络系统,都不会出现突然崩溃的现象。该结论可以推广到任意多层的相互依赖网络上。
该工作得到jbo竞博电竞官方网站百人计划与高校基本科研业务费项目资助。