Studiet av ömsesidigt beroende nätverk har blivit ett nytt forskningsfokus under de senaste åren. Vi fokuserar på en grundläggande egenskap hos sammankopplade nätverk: sårbarhet. Tidigare studier inriktades främst på topologiska egenskapers påverkan på sammankopplade nätverk under slumpmässiga attacker, effekten av grad heterogenitet på strukturell sårbarhet hos nätverk som är beroende av varandra under avsiktliga attacker är dock fortfarande outforskad. För att på djupet förstå examensfördelningens roll och i synnerhet gradens heterogenitet konstruerar vi en systemmodell som är beroende av varandra och som består av två nätverk vars omfattning av grad heterogenitet kan styras samtidigt med en inställningsparameter. Samtidigt föreslås en ny kvantitet, som bättre kan mäta prestandan hos ömsesidigt beroende nätverk efter attack. Numeriska simuleringsresultat visar att grad heterogenitet avsevärt kan öka sårbarheten hos både enskilda och beroende nätverk. Dessutom visar det sig att de inbördes beroende kopplingarna mellan två nätverk gör hela systemet mycket känsligare för attacker. Ökad kopplingsstyrka mellan nätverk kan i hög grad öka de båda nätens sårbarhet mot riktade attacker, vilket är tydligast när det gäller maximal assortativ koppling. Nuvarande resultat kan bidra till att fördjupa förståelsen av den strukturella komplexiteten hos komplexa verkliga system. Komplext nätverk är ett viktigt verktyg som används för att beskriva och analysera komplexa systems struktur och dynamiska beteende [1] [2] [3]. Eftersom komplexa system i verkligheten blir allt mer beroende av varandra, har studiet av ömsesidigt beroende nätverk blivit ytterligare ett nytt aktivt ämne inom nätverksvetenskap 4, 5. Modern kritisk infrastruktur är representativa exempel på system som är beroende av varandra, såsom vattenförsörjning, kraftverk, bränsleförsörjning, transport, kommunikation m.m. Med tanke på det ömsesidiga beroendet mellan kraftnät och kommunikationsnät behöver kraftnät till exempel kommunikationsnät för att överföra styrsignaler och kommunikationsnät behöver kraftnät för att tillhandahålla kraftförsörjning. Undersökningen av nätverk som är beroende av varandra har lett till nya upptäckter som inte kan förklaras med hjälp av ett enda nätverk [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]. Vi fokuserar på en grundläggande egenskap hos ömsesidigt beroende nätverk: angrepp sårbarhet. Albert och Al. 15 ökade undersökningen av komplexa nätverk under attacker, de fann den "robust men bräckliga" generiska egenskapen hos skalfria nätverk: skalfria nätverk visar en oväntad grad av robusthet för slumpmässiga misslyckanden, men dessa nätverk är extremt sårbara för avsiktliga attacker. Deras forskning har utlöst många teoretiska och experimentella arbeten inom detta ämne [16] [17] [18] [19] [20] [21] [23] [24] [25]. De flesta tidigare studier inriktades dock främst på enskilda, isolerade nätverk. Baserat på perkolationsteori, nyligen, Buldyrev et al. föreslog en allmän ram för att undersöka anfallsresiliensen hos ett system som består av två nätverk vars noder är ömsesidigt beroende 26, 27. I denna modell, attack på noder simuleras genom slumpmässig nod avlägsnande från ett nätverk. På grund av förekomsten av inbördes beroende länkar, ett initialt misslyckande av endast en liten del av noder i ett nätverk kan leda till en iterativ kaskad av misslyckanden som orsakar båda nätverken att bli fragmenterade. Dessutom kan system som är beroende av varandra reagera på slumpmässiga fel på ett sätt som är helt annorlunda än enskilda nät, dvs. ett system som är beroende av varandra kan uppvisa en första ordningens (obeständiga) fasövergång i stället för den andra ordningens (fortlöpande) fasövergång som är typisk för enskilda nät 16, 18. Denna förordning träder i kraft den tjugonde dagen efter det att den har offentliggjorts i Europeiska unionens officiella tidning.
Gradvis komplexa system i den verkliga världen blir beroende av varandra på grund av vilka ömsesidigt beroende nätverk har blivit en aktiv del i nätverk vetenskap REF.
Impact of Degree Heterogeneity on Attack Vulnerability of Interdependent Networks
{'venue': 'Scientific Reports', 'journal': 'Scientific Reports', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}