動態異質性網路上的地震模型研究

《動態異質性網路上的地震模型研究》是依託南京林業大學，由張貴清擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：動態異質性網路上的地震模型研究
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：張貴清
• 依託單位：南京林業大學

中文摘要

對於地震現象的理解和研究，統計物理研究者往往通過構造唯象模型，來闡釋和檢驗所提出的各種假說認為的內在機理。在原初Olami-Feder-Christensen模型中，節點和邊是各向同性。但真實的地質構造往往是異質性的，這就要求我們將地震能量傳播的各向異性的屬性納入模型的考慮。本項目主要研究動態異質性網路上的地震行為，通過實際的地質結構數據，構建出動態異質性網路結構，提取描述動態異質性的參數，根據實際地震數據，修正異質性參數；首次在動態異質性網路上研究地震行為，揭示地震發生時相關參數的變化。對大地震發生前不同時間段小地震能量頻度分布行為的研究有助於對大地震發生的時間的預測；對模型能量頻度分布指數和餘震衰減指數的研究有利於區分地震的類型；對模型的回歸時間分布和凹凸體地震行為研究可以為對大地震發生位置提供參考。地震模型的研究將彌補實際地震數據量的不足，同時可以將模型研究方法套用到實際地震中。

結題摘要

動態異質性網路上的OFC地震模型研究。研究發現構成地殼的岩石往往是由各種礦物晶體組成的，礦物晶體由於空間構型的特徵在不同方向上可能具有不同的彈性性質，具有各向異性特質。這種情況下，各向同性的簡單模型需要進一步改進與修正，需要考慮地震波在各向異性介質中的傳播差異的特性。改進系統在兩萬個時間步後平均雪崩大小維持在一個穩定的值，分析了不同系統規模對應的穩定平均雪崩值，發現他們是線性增長的；發現地震平均尺寸和持續時間滿足冪律，此冪律關係為系統處於自組織臨界態提供了進一步的證據；將模型產生的時間序列分成三個部分，分別對應普通地震序列，前震時間序列和餘震時間序列。得到的普通時間序列、前震時間序列和餘震時間序列的地震大小機率分布，在雙對數坐標圖上看，三條曲線斜率幾乎一樣；在常規坐標系中給出了中型地震大小機率分布，發現餘震時間序列中較大規模地震出現的機率明顯大於前震和普通地震時間序列，和實際地震行為是一致的。 動態異質性網路上的囚徒困境行為方面的研究。在標準的囚徒困境模型中，往往認為博弈者是絕對理性的，同時可以知道網路中近鄰的確切的收益情況。然而實際生活中，博弈中的個體經常會由於自身的原因或者近鄰的有意隱瞞而表現為博弈過程中的不理性，或者博弈過程中犯錯誤。基於以上的考慮，在模擬過程中對個體的收益矩陣加入了噪聲處理，同時我們用參數來控制噪聲的程度。定義平均合作密度，發現隨著調節參數的增加，博弈行為中合作的人數在增多，同時平均合作密度也隨著增大；給出了平均合作密度和演化時間的關係圖；模型在四方格子和三角格子上都呈現出了同樣的演化行為。 動態異質性網路上的名望博弈方面的研究。原名望博弈中，對於記憶庫的每一個個體被遺忘的機率是相同的。然而實際情況並不是這樣，實際被遺忘的機率隨著被推薦時間的增加而減小。 研究小組在個體的演化過程中引入了熟悉度這異質性的概念，來區分個體之間的差異，藉此來模擬越熟悉的人，越不易被遺忘。引入可調參數來描述網路相互作用強度和熟悉度之間的關聯，得到一個迅速收斂的一個最佳可調參數值， 與記憶長度和網路格點數無關。 研究小組認為是推薦效率和推薦成功率二者演化平衡的產物。研究收斂時間和可調參數的變化圖，發現對應收斂時間也有最佳可調參數值，而此值正好和上面的 一致。