主要完成人:呂金虎(中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院),虞文武(東南大學(xué))妖爷,陳關(guān)榮(香港城市大學(xué))蝶涩,陸君安(武漢大學(xué)),周進(jìn)(武漢大學(xué))
復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)與控制科學(xué)的前沿與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域絮识,美國國防部將社交網(wǎng)絡(luò)人類行為的計(jì)算模型列入六大顛覆性基礎(chǔ)研究領(lǐng)域绿聘。人類行為計(jì)算建模的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對社交網(wǎng)絡(luò)(復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò))和群體事件(如網(wǎng)絡(luò)同步)臨界點(diǎn)(牽制控制)的成功預(yù)測(結(jié)構(gòu)識(shí)別)。中國北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的參考站組網(wǎng)法則次舌、可靠性和完備性的瓶頸本質(zhì)是復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步熄攘、控制與識(shí)別。這些都說明復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步彼念、控制與識(shí)別已成為共性的重大科學(xué)問題挪圾。
重大發(fā)現(xiàn)如下:
1、復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步:揭示了一類典型時(shí)變復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)同步的普適性規(guī)律逐沙,證明了時(shí)變復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步本質(zhì)上由該網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)耦合矩陣和外耦合矩陣的特征根及其特征向量決定哲思,提出了網(wǎng)絡(luò)同步的基本判別準(zhǔn)則,解決了復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)同步理論中結(jié)構(gòu)時(shí)變的難題吩案,美國國家科學(xué)獎(jiǎng)獲得者棚赔、美國科學(xué)院院士S.A.Levin據(jù)此糾正了其PNAS論文的基本定理的關(guān)鍵錯(cuò)誤并對第一完成人致謝。
2徘郭、復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的控制:揭示了復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)牽制控制的基本規(guī)律靠益,發(fā)現(xiàn)了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、耦合強(qiáng)度崎岂、牽制節(jié)點(diǎn)數(shù)與控制增益之間本質(zhì)的定量關(guān)系捆毫,克服了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與非線性動(dòng)力學(xué)動(dòng)態(tài)交互影響的本質(zhì)困難,解決了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中牽制節(jié)點(diǎn)選擇和控制增益設(shè)計(jì)的理論難題冲甘,被BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)發(fā)明人绩卤、歐洲和匈牙利科學(xué)院院士A.L.Barabasi在Nature中評(píng)價(jià)“困難根源于···才可能取得進(jìn)展”。
3江醇、復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別:揭示了復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)識(shí)別的內(nèi)在機(jī)理濒憋,發(fā)現(xiàn)了同步阻礙拓?fù)渥R(shí)別的本質(zhì)規(guī)律,提出了邊權(quán)復(fù)合與容量計(jì)算模型陶夜,被美國科學(xué)院院士H.E.Stanley評(píng)價(jià)為節(jié)點(diǎn)符合與容量計(jì)算的“主要計(jì)算模型”凛驮。第一完成人作為核心成員參與中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(北斗)重大專項(xiàng)項(xiàng)目,國家衛(wèi)星定位系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心評(píng)價(jià)我們發(fā)展的復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)理論為“連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)絡(luò)(含北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng))厘米級(jí)服務(wù)的參考站組網(wǎng)法則条辟、可靠性和完備性提供了關(guān)鍵理論支撐”黔夭。