[發明專利]一種基于層級-熵的指揮控制網絡重構方法

在審

• 申請號: 202110721703.3
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113536497A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 陳波;高秀娥;蔣潘玲;王運明;陳世峰
• 申請（專利權）人: 嶺南師范學院
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/27;G06F111/08
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 蓋小靜

本發明公開了一種基于層級?熵的指揮控制網絡重構方法，包括：根據作戰鏈路熵的概念，建立基于層級?熵的節點連邊重構概率計算模型；獲取節點升級度、越級度、轉隸度；通過所述節點升級度、越級度、轉隸度，構建指揮控制網絡的組合重構策略。本方法引入調節系數，構建基于層級?熵的節點連邊重構概率計算模型，通過基于層級?熵的指揮控制網絡重構方法，提高了網絡重構效果，降低了網絡重構成本，滿足了指揮控制網絡重構的需要。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，具體涉及一種基于層級-熵的指揮控制網絡重構方法。

背景技術

指揮控制網絡不僅具有層次關聯復雜、通信鏈路交錯、網絡動態變化的特征，而且還具有信息流動交互頻繁、節點負載分布不均等特點，使得網絡一旦受到攻擊，易造成一些節點(邊)失效，甚至引起整個網絡癱瘓，這就需要考慮網絡重構問題。可以通過增加/刪除節點(邊)的方法來實現指揮控制網絡的重構，但是增加節點的重構方法將造成網絡成本的增加；刪除節點的重構方法將使得網絡規模減少、網絡功能受損。因此，國內外關于指揮控制網絡重構方法的研究主要集中在邊的不同重構策略上。

現有的指揮控制網絡重構方法大多依據節點重要度、節點相似度等，沒有綜合考慮節點重要度與邊重要度，難以兼顧網絡的局部與全局信息；同時，沒有考慮指揮控制網絡的層級特征，難以滿足指揮控制網絡抗毀重構的需要。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本申請提供一種基于層級-熵的指揮控制網絡重構方法，其構建了基于層級-熵的節點連邊重構概率計算模型，增加了調節系數，既考慮了指揮節點層級，又考慮了作戰鏈路熵，有效提高指揮控制網絡抗毀重構效能。

為實現上述目的，本申請的技術方案為：一種基于層級-熵的指揮控制網絡重構方法，包括：

根據作戰鏈路熵的概念，建立基于層級-熵的節點連邊重構概率計算模型；

獲取節點升級度、越級度、轉隸度；

通過所述節點升級度、越級度、轉隸度，構建指揮控制網絡的組合重構策略。

進一步的，根據作戰鏈路熵的概念，建立基于層級-熵的節點連邊重構概率計算模型，具體為：

獲取指揮控制網絡的作戰鏈路熵E為：

其中，N為網絡節點數，E為網絡抗毀熵，用來衡量網絡的抗毀性能；I_c為節點v_c的重要度系數，定義為：

其中，b_c為節點v_c的作戰鏈路介數；

考慮到指揮控制網絡顯著的層級性特征，同時兼顧指揮控制網絡的全局信息和局部信息，建立基于層級-熵的節點連邊重構概率計算模型，具體如下：

假設節點i和j的作戰鏈路熵分別為E_i、E_j，節點i和j所處的層級分別為d_i、d_j，且d_i,d_j≥1，α為調節系數且α∈[0,1]，則任意兩個節點i和j連邊重構概率計算如下：

從上式看出，通過(1-α)調節連邊重構概率的層級影響，(1-α)值越大，表示網絡層級性在連邊重構概率中的比重越大，網絡重構的層級性影響越明顯；當α＝0時，表示節點連邊重構概率完全依據其層級性；當α＝1時，表示節點連邊重構概率僅受到節點熵的影響，不依賴于其層級性。

進一步的，獲取節點i的升級度J₁(i)公式為：