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Finite-time H∞ synchronization forcomplex networks with semi-Markov jump topology
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578k
资源说明：### 有限时间H∞同步在复杂网络中的应用与分析
#### 概述
本文献《有限时间H∞同步对具有半马尔科夫跳变拓扑的复杂网络》由郝深、Ju H.Park、郑广武及张正强共同撰写，主要探讨了在具有时间变化延迟与半马尔科夫跳变拓扑结构的复杂网络中实现有限时间H∞同步的问题。该文献涉及的领域包括控制理论、网络科学以及随机过程理论。
#### 有限时间H∞同步
**有限时间H∞同步**是指在一个限定的时间段内，系统能够达到预定的性能指标。这种同步策略不仅关注于系统的长期稳定性，还强调了系统的快速响应能力。H∞控制方法是一种鲁棒控制策略，旨在最小化外部扰动对系统的影响，并确保系统在各种不确定性下的性能。
#### 复杂网络
**复杂网络**是指由大量节点通过边相互连接构成的大规模网络结构。这类网络可以模拟社会网络、生物网络、计算机网络等多种实际系统。对于复杂网络的研究主要集中在理解其动力学行为、拓扑特性及其对系统功能的影响上。
#### 半马尔科夫跳变拓扑
在本文献中提到的**半马尔科夫跳变拓扑**，是指网络拓扑结构随着时间的变化而发生随机跳变，这种跳变遵循半马尔科夫过程。半马尔科夫过程是一种随机过程模型，其中状态转换不仅依赖于当前状态，还依赖于系统停留在当前状态的时间长度。在复杂网络中，这种随机跳变可以模拟网络拓扑的动态变化，如通信网络中节点的加入或离开。
#### 研究背景
自Watts和Strogatz开创性工作以来，复杂动力学网络（CDNs）的动力学分析成为了研究热点。CDNs广泛存在于现实生活中的各种系统，例如社交网络、生态捕食者-猎物网络、神经网络、基因表达及蛋白质网络等。近年来，CDNs的动力学行为在许多领域得到了广泛应用，包括经济学、生物学和社会科学等领域。
#### 研究内容
本文献的主要研究内容包括：
1. **网络模型**：首先构建了一个包含时间变化延迟和半马尔科夫跳变拓扑的复杂网络模型。其中，网络拓扑结构会随时间的变化而随机切换。
2. **问题定义**：定义了在这样的网络模型下，如何实现有限时间H∞同步的问题。
3. **解决方案**：通过利用Kronecker乘积的性质以及Lyapunov-Krasovskii方法，提出了几种保证网络能够在随机有限时间内实现H∞同步的准则。这些准则被表示为低维线性矩阵不等式的形式。
4. **数值示例**：通过一个具体的数值例子验证了所提出的解决方案的有效性。
#### 主要贡献
本文献的主要贡献在于提出了一种新的框架来解决具有半马尔科夫跳变拓扑的复杂网络中的有限时间H∞同步问题。这种方法不仅为理解和控制这类网络提供了理论基础，也为未来在网络科学领域的研究和发展奠定了坚实的基础。
《有限时间H∞同步对具有半马尔科夫跳变拓扑的复杂网络》一文通过对复杂网络中的有限时间H∞同步问题进行深入研究，不仅丰富了控制理论和网络科学的理论体系，也为解决实际工程问题提供了有效的工具和技术支持。
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