導語

復雜系統的高階相互作用常超出傳統二元網絡描述范疇，超圖以超邊建模多節點協同關系，為解析系統級聯失效傳播、結構魯棒性等核心問題提供新范式。通過構建超圖動力學模型與(k,q)超核分解方法，可以揭示拓撲結構與功能穩定性間的關聯機制，突破傳統k-核分析的維度局限，為理解復雜系統內在規律提供理論工具，推動高階網絡科學的發展。

第三期將由《網絡滲流》一書的第一作者、杭州師范大學阿里巴巴商學院劉潤然教授分享超圖在復雜系統中的應用，特別是其在級聯失效、系統魯棒性以及核心結構識別等方面的研究進展。讀書會將于3月23日（本周日）19:30-21:30進行，歡迎感興趣的朋友參與討論交流！

分享內容簡介

本報告聚焦于超圖在復雜系統中的應用，特別是其在級聯失效、系統魯棒性以及核心結構識別等方面的研究進展。超圖相較于傳統網絡，能更精準地描述現實世界中復雜系統的高階相互作用。報告將依次介紹超圖的級聯失效傳播機制、魯棒性影響因素、超圖分解方法和理論分析等多個方面，旨在呈現超圖在復雜系統研究中的多維度價值，助力深入理解復雜系統的運行規律與優化策略。

分享內容大綱

1. 引言

• 復雜系統研究背景

• 超圖的概念及其重要性

• 研究目的與報告結構

1. 超圖中的級聯失效模型與系統魯棒性

• 理論

• 模型

1. 超圖的結構分解與核心節點識別

• k-核

• （k,q）超核分解

1. 總結與展望

• 研究成果總結

• 研究局限與未來方向

主要涉及到的知識概念

超圖, Hypergraphs

復雜系統, Complex Systems

級聯失效, Cascading Failures

系統魯棒性, System Robustness

結構分解, Structural Decomposition

核心節點, Core Nodes

滲流, Percolation

講者介紹

劉潤然，博士，杭州師范大學阿里巴巴商學院教授。在New J. Phys.、Commun. Nonlinear Sci.、Phys. Rev. E等權威期刊共發表SCI論文40篇，編寫《網絡滲流》一書獲中國科學著作出版基金資助。主持完成國家自然科學基金項目2項，浙江省自然科學基金一般項目1項，中國博士后科學基金面上項目1項。曾獲中國計算機學會自然科學獎二等獎。擔任中國工業與應用數學學會復雜網絡與復雜系統專業委員會委員。

參考文獻

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相關專著推薦

作者：劉潤然 李明 呂琳媛 賈春曉

出版時間：2020-12-17

ISBN：978-7-04-053794-9

滲流模型源于統計物理學，以其簡單的規則與豐富的物理內涵受到廣泛的關注。隨著20世紀末網絡科學的興起，滲流模型的思想、規則、理論方法、模擬算法等滲透在網絡科學研究的各個領域。

本書以滲流理論為基礎，結合復雜網絡研究中的實際問題，著重介紹了經典滲流模型在網絡科學中的應用和發展，包括網絡魯棒性、網絡社團識別等網絡結構問題，以及級聯失效、疾病和信息傳播、交通流等動力學問題。在這些問題中，滲流模型及其理論或以定性概念出現或以動力學模型出現，進行解析研究或模擬計算，通過網絡滲流理論將形形色色的網絡科學問題聯系起來，并且以解決實際網絡科學問題的方式進行布局。

本書對于網絡科學研究人員，以及相關專業研究人員都具有一定的參考價值。

報名方式

直播信息

時間：2025年3月23日 周日 19:30-21:30

報名參與讀書會：

斑圖鏈接：https://pattern.swarma.org/study_group_issue/873?from=wechat

掃碼參與，加入群聊，獲取系列讀書會回看權限，加入復雜網絡動力學社區，與社區的一線科研工作者溝通交流，共同探索復雜系統自動建模這一前沿領域的發展。

復雜網絡動力學讀書會

集智俱樂部聯合合肥工業大學物理系教授李明、杭州師范大學阿里巴巴商學院教授劉潤然、同濟大學副教授張毅超、北京師范大學特聘副研究員史貴元與在讀博士生邱仲普、張章共同發起。本次讀書會將探討：同步相變的臨界性、如何普適地刻畫多穩態與臨界點、如何識別并預測臨界轉變、如何通過局部干預來調控系統保持或回到期望穩態、爆炸逾滲臨界行為的關鍵特征、不同類型的級聯過程對逾滲相變的影響有何異同、高階相互作用的影響能否等效為若干簡單機制的疊加、如何有效地促進人類個體間的合作等問題。

讀書會計劃從3月7日開始，每周五晚19:30-21:30進行，持續8-10周。誠摯邀請領域內研究者、尋求跨領域融合的研究者加入，共同探討。

詳情請見：