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体系工程与复杂网络  

2013-10-25 15:35:52|  分类: 封面文章 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【作者】谭跃进 国防科学技术大学信息系统与管理学院教授、博士生导师,主要研究方向系统优化与综合 集成技术、复杂网络、体系工程管理、装备体系建模与分析

 

  以信息技术为代表的高新技术的广泛应用,使得系统之间的联系和交互变得越来越频繁和紧密。系统间的联系多以信息为介质,以网络为载体,通过互联、互通和互操作实现系统间的交互和协同,以完成共同的使命,实现共同的目标。在这一背景下,不论是在能源交通、科技教育、信息网络、生态环境、航天、军事、管理等领域,还是在国家安全和社会经济领域,体系工程与网络科学已经成为新的研究热点和前沿研究领域。

  2005年美国建立了两个体系研究中心,一个是美国国防部支持、由国防采办大学组织的体系工程研究中心(SoS Engineering Center of ExcellenceSOSECE),另一个是美国老道名大学(Old Dominate University)的国家体系工程研究中心(National Centers of SoS EngineeringNCOSE)。麻省理工学院(MIT)和普渡大学(Purdue University)也分别从工程系统和智能交通领域开始致力于体系设计相关技术的研究。卡内基 · 梅隆大学在软件体系结构整合度评估、体系结构风险评估和体系结构设计方面也取得了大批研究成果。美国能源部支持的Sandia国家实验室开展体系问题研究,开发了体系分析工具集SoSAT (System of Systems Analysis Toolset)IEEE体系工程国际会议由IEEE SMCSystem, Man, and Cybernetics Society)和IEEE Systems Council共同发起,每年召开一次。体系工程的主要研究方向有体系需求与体系试验、体系结构设计、体系及其组织结构、体系的全寿命周期管理与采办、体系能力工程与敏捷性、复杂系统理论、体系建模与仿真等。

  1999年,美国学者在对万维网拓扑结构进行研究时发现,万维网具有许多个有少量链接的网站、少量具有中等数量链接的网站和为数极少的具有大量链接的网站,万维网的结构被少数链接极多的网站所主宰。也就是说钟形曲线的连接平均数或比例不见了,它所产生的是一条不断递减的曲线,其特征是物理学家们所说的一种“幂法则”。由于这类网络节点的度没有明显的特征长度,故称为无标度网络(Scale free network)。随着无标度性的发现和复杂网络研究热潮的兴起,《自然》(Nature)和《科学》(Science)上相继出版了多期与复杂性和网络科学相关的专辑,将我们带入了一个网络科学的新时代。网络科学着眼于复杂网络的定性与定量特征,开展发现网络性质、建立网络模型、分析网络行为、设计网络结构、优化网络性能、管控网络安全等方面的研究工作。

……【/节选】

 

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