网络稳健性

书名：复杂（第一推动丛书·综合系列）
作者：梅拉妮·米歇尔
译者：唐璐
出版社：湖南科学技术出版社
出版时间：2018-01-01
ISBN：9787535794369

第15章 网络科学

• 小世界
• 网络新科学
• 什么是网络思维
• 到底什么是“网络”
• 小世界网络
• 无尺度网络
• 万维网的度分布
• 无尺度分布和钟形曲线
• 网络稳健性

九、网络稳健性

1、稳健性

• 无尺度网络有一个非常重要的特性，在节点被删除时具有稳健性。
  也就是说，如果随机删除一些节点，不会改变网络的基本特性：仍然会有多样的度分布、很短的平均路径以及很高的集群性，即使删除的节点很多也不会有什么变化。

• 原因很简单：
  如果随机删除节点，则极有可能删除的是低连接度的节点，因为网络中绝大部分节点都是低连接度节点。
  删除这种节点对总体的度分布和路径长度的影响很小。
  万维网就是这样，网络上不断有计算机出故障或是被移除，但是这对万维网的运转不会有明显影响，也不会改变其平均路径长度。
  类似的，网页和链接也在不断被删除，但网上冲浪不会受到什么影响。

2、脆弱性

不过，这种稳健性是有代价的：

• 如果删除了中心节点，网络就有可能会失去无尺度特性，并且无法正常运转。
  例如，芝加哥（航班网络的中心节点）的暴风雪可能会导致全国大面积的航班延误或取消。
  谷歌出故障会对整个万维网形成很大冲击。

总而言之，无尺度网络对节点的随机删除具有稳健性，但如果中心节点失效或是受到攻击就会非常脆弱。