[发明专利]一种复杂网络通用仿真系统

权利要求书

1.一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统包括：第一层为基础层，包括网络CNet类和节点CNode类；第二层为功能层，包括复杂网络仿真分析所需的各项基础功能；第三层为应用层，即用户能直接进行操作的各应用模块；

所述第一层的网络CNet类和节点CNode类分别封装了网络和节点的属性、方法；所述第二层的各项基础功能包括不同格式网络信息文件的读写、经典复杂网络模型的生成、网络及节点参数计算、K-Shell分解功能、经典复杂网络社团划分功能、SIR传播功能，以及为实现用户最优使用体验而增加的图形显示、网络信息列表显示及图像保存功能；第三层的各应用模块包含文件操作模块、网络生成模块、参数计算模块、K-Shell分解模块、社团划分模块及传播模型模块，分别由第二层各项基础功能组合实现，实现过程包括：

所述文件操作模块由sst文件读写、xml文件读写两部分基础功能组合实现，用于对包含复杂网络信息的sst、xml文件的读写；

所述网络生成模块由ER随机网络生成、WS小世界网络生成、BA无标度网络生成三部分基础功能组合实现，用于复杂网络中上述ER随机网络、WS小世界网络、BA无标度网络三种经典网络的生成，相关参数可手动设置或选择默认值；

所述参数计算模块由节点参数计算和网络参数计算两部分基础功能组合实现，用于计算复杂网络的节点参数及网络参数；

所述K-Shell分解模块由K-Shell分解基础功能实现，用于对复杂网络应用K-Shell分解算法，分离出各层节点；

所述社团划分模块由KL社团划分和CNM社团划分基础功能组合实现，用于对复杂网络应用KL社团划分和CNM社团划分算法获得相应的社团划分结果；

所述传播模型模块由SIR传播基础功能实现，用于对复杂网络应用SIR传播模型进行传播研究，并在原SIR传播模型基础上进行改进，支持用户自主设置符合某条件的节点作为传播源或将部分节点直接设为免疫节点后再进行传播；

图形显示、网络信息列表显示及图像保存三部分基础功能作为各个功能模块的辅助功能，在各个模块主要功能实现后，将网络信息或系统处理结果形象地展示给用户的同时，用户对各图像结果进行保存。

2.根据权利要求1所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统支持读入各种复杂网络进行仿真分析，包括自主构建的网络，用户只需将所要研究的复杂网络所包含的所有节点信息按照一定格式编写，保存为sst或xml文件，读入平台即可。

3.根据权利要求1所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统包括图形显示功能，即显示初始网络结构图之外还支持显示K-Shell分解结果、社团划分结果、传播结果及各类曲线图，其中，K-Shell分解结果中，各层节点用不同形状的节点表示；社团划分及传播最终结果，不同社团或不同状态的节点用不同颜色的节点标注；各类曲线图，即分布曲线图、聚类系数与关系图、SIR传播结束时S、I、R三种状态节点数量随多种参数的变化曲线图。

4.根据权利要求1所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统充分考虑用户使用体验，借鉴经典的文本文档软件界面，为用户提供一个界面简洁、操作方便的复杂网络分析工具。

5.根据权利要求4所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，在用户未读入网络进行处理之前，用户只能对文件操作和网络生成模块进行操作，其余应用模块对应菜单置灰，无法进行操作。

6.根据权利要求1所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统容错性强，在参数设置时对于某些有范围限定的参数，用户无法输入超出设定范围的数值，且在用户参数设置有误或打开文件失败时，平台会弹出警告信息窗口来提示用户。

7.根据权利要求1所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统的参数计算功能流程中，当且仅当节点列表中有节点被选中时，相应节点的节点参数计算才会被触发并显示各项节点参数值。

8.根据权利要求1所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统支持处理千级数据量的复杂网络。

9.根据权利要求1所述的一种复杂网络通用仿真系统，其特征在于，所述系统应用于复杂网络仿真分析。