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复杂网络是对复杂系统进行研究的一门学科,被国际界定为二十一世纪最具有开创性的学科。自然界中任何复杂系统都可以从实际背景出发,将其抽象为网络。比如说我们生活中常看见的电力网、铁路网、因特网、人际关系网、蛋白质相互作用网以及神经网等等。复杂网络的研究不仅对人类社会的贡献是巨大的,而且对生物系统的研究也是具有重大意义。因此,许多不同领域的科学家从不同的角度对复杂网络展开研究。研究复杂网络的最终目的是了解网络的结构对发生于其上的动力学行为的影响,同步是其中的一项重要的研究内容。生活中存在许多具有群落结构的网络,因此对其中的同步现象的研究具有重要意义。同时,同步又是研究复杂网络的一个重要手段。同步理论不仅可以查看群落网络的整体性能,而且可以对单个群落的群体行为进行很好的研究。本文的工作也是从同步的角度对群落网络进行研究。下面是本文的具体内容:介绍了复杂网络中基本的结构特征量,比如平均距离、聚类系数和网络的平均度等等;对复杂网络中的一些重要的网络模型以及性质也做了简单的分析;复杂网络同步的数学表达也做了简单的介绍。分析了复杂网络中的群落现象以及介绍了三种分析群落网络同步的方法:1.用耦合矩阵特征值比来衡量网络的同步能力;2.用标准差的方法来研究单个群落和整个网络的同步状态;3.用节点状态的相关性来研究群落网络中的同步状态。同时,介绍了两个对群落网络的研究工作,分别是群落之间的连接方式对群落网络同步的影响和在复杂网络中同步揭示群落结构。分析了三种能够影响整个网络同步状态和单个群落同步状态之间关系的因素:1.群落外部边的数量(结构模块化强度)。随着群落外部边的数量的增加,单个群落逐渐转换为整个群落,在这个过程中存在一个最优的群落外部边的数量值。这个最优值反应了单个群落独立能力存在,同时群落与群落之间的协调最好。2.群落外部边连接强度。随着群落外部边连接强度的增强,单个群落逐渐转换为整个群落,在这个过程中存在一个最优的群落外部边连接强度值,该最优值也反应了单个群落独立能力存在,同时群落与群落之间的协调最好。3.网络平均度。只有当网络平均度达到一定的值时,才会出现最优的群落外部边连接强度值。