近日，西安交大電氣學(xué)院段超教授的長(zhǎng)文《大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)根源》（network structural origin of instabilities in large complex systems）在《科學(xué)》（science）子刊《科學(xué)進(jìn)展》(science advances)上發(fā)表，論文的正文與附錄共50頁，論文詳細(xì)闡述了科研團(tuán)隊(duì)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域取得的重要進(jìn)展。
大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)中有一類是通過網(wǎng)絡(luò)耦合形成的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，揭示網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系是復(fù)雜系統(tǒng)研究領(lǐng)域長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)的熱點(diǎn)問題。該研究成果首次利用系統(tǒng)的非正則性(nonnormality)和反應(yīng)性(reactivity)來解釋系統(tǒng)復(fù)雜性與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系。研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，系統(tǒng)的線性與非線性穩(wěn)定性的發(fā)展方向可能是相悖的。論文揭示了系統(tǒng)非正則性和反應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性根源。基于chung–lu–vu隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型，論文嚴(yán)格證明了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)具有非正則性和反應(yīng)性的概率趨于1，同時(shí)給出了非正則和反應(yīng)性的定量估計(jì)公式。這些結(jié)論為復(fù)雜動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)的分析、設(shè)計(jì)、控制奠定了理論基礎(chǔ)，在電力系統(tǒng)等工程領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
系統(tǒng)非正則性和反應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)根源和定量估計(jì)
該研究是西安交通大學(xué)段超教授與美國(guó)西北大學(xué)adilson e. motter教授、takashi nishikawa教授以及土耳其卡迪爾哈斯大學(xué)deniz eroglu助理教授的合作成果，西安交通大學(xué)為第一完成單位。段超教授是電氣學(xué)院別朝紅教授高彈性電力能源系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)成員，其研究受到國(guó)家級(jí)青年人才計(jì)劃和西安交大青年拔尖人才計(jì)劃a類的支持。
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