雪花形网络最容易修补

时间:2017-06-18 01:11:20166网络整理admin

作者:Jacob Aron(图片来源:Robert S. Farr,John L. Harer,3岁,以及Thomas M. A. Fink)形状像精致雪花的网络是灾难发生时最容易修复的网络电网,互联网和其他网络通常使用冗余来减轻损坏的影响:它们在节点之间构建多条路径,这样如果一条路径被倒下的树木,洪水或其他灾难击倒,另一条路线就可以接管但是这种方法可能会使它们的设置和维护成本很高另一种方法是根据需要修复带有新链接的网络,从而降低价格 - 尽管它也可能意味着网络在发生时会停机因此,伦敦数学科学研究所的Robert Farr表示,工程师倾向于支持电力网等关键基础设施的冗余所以Farr及其同事决定研究哪种网络结构最容易修复一些修复只是将断开的链接恢复到原始位置,但这可能并非总是可行因此,该团队研究了需要新地点链接才能重新启动和运行的网络他们模拟各种网络,以常规方形或三角形模式链接节点,并查看修复不同中断的平均成本,假设费用随着重建链路的长度而增加他们发现最好的网络是由网格单元周围的部分环路构成的,每个环路的正好一侧缺失所有这些部分循环链接在一起,返回到中央源这些修复成本很低,因为如果链接断开,修复只需要添加一个循环的缺失面更重要的是,它们可以抵抗多次中断,因为每次修复都会保留网络的基本设计这些网络有三个层次结构 - 主要武器从一个中心枢纽发芽,分支然后再次分支,但没有进一步绘制时,它们看起来非常像雪花,具有类似的分支结构现实世界的网络很少是一个精确的网格,所以雪花模式是一个理想化的版本,可以在实践中存在并且相当容易修复,也许只有两层次的层次结构,Farr说现在,他计划研究如何实际为电力或通信网络实施这一想法 “这就是人们担心发生损害的那种网络,它们对我们的基础设施至关重要,”他说英国纽卡斯尔大学的Sean Wilkinson表示,此类设计可能对可能因未来气候变化而遭受不可预测损害的网络有用 “我认为这个想法有助于设计更容易适应的网络,而不是容易修复”期刊参考:物理评论快报,DOI:10.1103 / PhysRevLett.113.138701关于这些主题的更多信息: