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本文主要研究一致最优网络(图)和网络可靠度算法。在一致最优网络研究中主要考察对象是边不失效点失效的网络,设点的失效是相互独立的,且各个点失效的概率均为常数1-p。用Ω(n,m)表示n个点,m条边的所有图的集合。图(网络)的可靠度定义为幸存点的诱导子图是连通图的概率。如果对于所有p,其中0<p<1,图G的可靠性在Ω类中都是最大的,则称图G为Ω类中的一致最优图。Goldschmidt等及Liu等分别证明了二分图K(b,b+1),K(b,b+2)和三分图K(b,b+1,b+2)是其所在类的一致最优图。本文扩展了已存在的一致最优图,也证明了某些相关的图不是一致最优图,结果如下:
(1)完全四分图K(b,b+1,b+1,b+2)是Ω(4b+4,6b2+12b+5)中的一致最优图。
(2)完全四分图K(b,b+1,b+2,b+2)是Ω(4b+5,6b2+15b+8)中的一致最优图。
(3)当L≥3时,完全(L+1)分图K(b,b+1,b+2,…,b+L-1,b+L+i)不是类Ω(n,m)中的一致最优图,其中b≥1,i≥0,且L,b,i均为整数,其中n=(L+1)b+L(L+1)/2+i,m=L(L+1)/2b2+[L2(L+1)/2+Li]b+L4-L2/4-1/2[12×2+22×3+…+(L-1)2×L]+L(L-1)/2i。
本文所研究网络可靠度的算法,主要针对的是点不失效而边失效的网络,设失效事件在统计上是相互独立的。主要研究结果是提出了两个有效算法。
(1)第一种算法利用邻接矩阵来判断子图同构,从而有效地减少了运算时间;这种方法在网络典型图上进行试验显示出有效性,并且对大规模的网络也同样适用。
(2)第二种算法利用布尔代数、不交和等方法来计算网络可靠度。在扩展矩阵的过程中,出现了大量的相同矩阵,本文运用简单方法将这些矩阵合并,从而有效地减少了运算时间。