通过双峰故障大小分布预测复杂网络中的级联动力学
摘要：级联故障作为一种系统性风险发生在各种实际网络中。级联规模分布是系统级级联行为的基本和关键特征。最近的研究表明，级联规模的分布呈现双峰形式，表明存在非常小的级联或大的级联。本文旨在理解复杂网络中级联规模双峰分布的特性和形成机制，并进一步预测最终的级联规模。我们首先发现，在合成网络和实际网络中，级联规模的双峰分布是普遍存在的。此外，双峰分布右峰处的大级联规模是由于级联的第一步中高负载节点的失效，或由于初始失效触发的多轮级联造成的。因此，我们提出了一种混合负载度量方法（HLM），它结合了初始断开节点的负载和由初始失效引发的失效节点的负载，以预测级联故障的最终规模。最后，我们通过计算标识双峰分布的右峰和左峰所属的级联的准确性来验证HLM的有效性。结果表明，无论是在合成网络还是实际网络中，HLM都比常用的网络中心性指标更好的预测器。
作者：Chongxin Zhong, Yanmeng Xing, Ying Fan, and An Zeng
论文ID：2208.06726
分类：Physics and Society
分类简称：physics.soc-ph
提交时间：2023-03-08