2018年浙江自然科学奖推荐项目公示表-兰州大学科学技术处.PDF

2018 年浙江省自然科学奖推荐项目公示表 推荐单位：浙江省教育厅 一、项目名称：复杂网络集体行为的建模与动力学分析 二、项目简介 主要技术内容、授权知识产权情况、技术指标、应用推广及取得的经济社会效益等 （限 1000 字） 近二十年来，复杂网络的集体行为，特别是同步与随机游走动力学吸引了越来越多 不同领域学者的关注，来自网络安全、系统控制、大数据处理、社会经济等众多领域的 学者对该问题开展了深入研究，并逐渐成为一个跨学科和具有广泛应用前景的热点课 题。由于大规模网络系统所表现出来的拓扑结构多样性和动力学复杂性，因此亟需发展 复杂网络集体行为动力学的新理论与新方法，用来有效地解决大数据时代下复杂网络动 力学所带来的一系列新算法、控制和优化问题。 本项目迅速抓住复杂网络发展机遇，由师生关系形成的科研团队共同攻关，解决了 长期困扰复杂动态网络领域的牵制控制节点选取、首次到达时间精确解计算等难题。项 目建立了网络间同步的判定准则，揭示了网络的拓扑结构与集体行为之间的本质关系。 主要科学发现如下： 1.提出了牵制控制网络同步的新方法。证明了牵制控制节点的数目由网络耦合强度 和节点动力学属性所决定，比较了度大节点、度小节点和随机三种牵制节点选取的效率， 解决了牵制控制节点的选取难题。 2.建立了网络间广义同步的判定准则及控制方法。解决了由于网络结构和动力学导 致的网络间不易同步的难题，首次揭示了网络间广义同步的普适性规律，给出了两个耦 合网络广义同步的基本准则。 3.揭示了随机游走与网络规模的本质关系。突破传统分形拓扑构建的网络模型局限 性，提出了含有参数调节的网络模型，解决了用来衡量随机游走效率的首次到达时间精 确解计算的难题。 本项目所得理论与方法提高了复杂网络集体行为领域的研究深度和应用广度，得到 了学术界的高度关注和快速跟进，尤其率先开展研究的网络间同步开辟了网络同步的一 个新方向，被国际著名期刊 Physics Reports 综述，一些研究成果被同行称为 “excellent”、“best”、“special”、“significant”。项目10 篇代表性论文有8 篇发 表在中科院分区 I 区、II 区的国际权威期刊，包括 1 篇ESI 高被引论文，论文总他引 207 次，其中SCI 他引193 次。第一完成人入选了浙江省高校中青年学科带头人，是SCI 杂志Z. Naturforsch. A 顾问编委。第三完成人是SCI 杂志J. Nonlinear Sci.和Int. J. Bifurcat. Chaos 编委，2014-2017 年连续入选爱思唯尔(Elsevier)的 “全球高被引 学者”，2016 年获得“科学中国人(2015)年度人物”称号。 三、第三方评价 评价结论、检测结果等（限2400 字） 1. 东南大学 IEEE Fellow、欧洲科学院院士曹进德教授和其合作者在论文[Complexity,2016, 21,380-387] (见代表性引文 1)指出代表性论文[1]中关于牵制控制同步的结果是有趣和卓越的 (interesting and excellent)，为了减少控制成本，牵制控制是一种非常有效的控制方法，同 时引用了我们代表性论文[2,3],指出了外同步作为网络的一种新同步类型。 2. 加拿大滑铁卢大学终身教授刘新芝教授和其合作者在论文 [Int. J. Syst. Sci.,2017,48,2282-2290] 中引用代表性论文[1]，指出论文所提出的度大节点牵制控制格式 (the high-degree pinning scheme)在节点动力学和耦合强度已知条件下是最好的牵制控制策 略(the best scheme)，并采用我们的牵制控制算法来研究具有时滞的复杂动态网络的指数同步 问题。 3. 俄罗斯萨拉托夫国立大学非线性现象科学实验室主任 A.E. Hramov 教授和其合作者在论文 [Tech. Phys. Lett.,2015,41,683-686]中引用代表性论文[2],指出我们关于复杂网络的广义同 步问题是一个研究热点。该代表性论文同时被东南大学博士生导师虞文武教授（优青，青年长 江）和其合作者在论文[Nonlinear Dynam.,2015,80,421-430) (见代表性引文 4)评价，指出外 同步作为复杂动态网络同步的一种新同步类型，极大丰富了复杂网络同步这一研究课题。 4. 大连理工大学博士生导师韩敏教授和其合作者在论文