A concept of bypass rewiring is introduced and random bypass rewiring is analytically and numerically investigated with simulations. Our results show that bypass rewiring makes networks robust against removal of nodes including random failures and attacks. In particular, random bypass rewiring (strongly) connects all nodes except the removed nodes on an infinite Eulerian networks and makes the percolation threshold 0 for arbitrary occupation probabilities. In our example, the even degree network is more robust than the original network with random bypass rewiring while the original network is more robust than the even degree networks without random bypass. We propose a greedy bypass rewiring algorithm which guarantees the maximum size of the largest component at each step, assuming which node will be removed next is unknown. The simulation results show that the greedy bypass rewiring algorithm improves the robustness of the autonomous system of the Internet and the electrical power grid under attacks more than random bypass rewiring.
우회 재배선 개념을 소개하는 동시에 해석적 결과를 도출하고 수치적 시뮬레이션을 수행하였다. 네트워크 상에서 정점이 하나씩 제거되면 어느 순간 네트워크가 끊어지게 되는데 우회 재배선은 네트워크를 더 강인하고 더 견고하게 연결될 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 무한히 큰 오일러 네트워크에 무작위 우회 재배선을 적용하면 제거된 정점을 제외한 나머지 정점들끼리 서로 모두 (강하게) 연결된 상태를 유지할 수 있음을 보였다. 원래는 덜 강인하고 덜 견고하게 연결된 네트워크였지만 모든 정점의 차수가 짝수라는 이유로 인해 우회 재배선 적용 시에는 더욱 강인해지는 현상을 발견하였다. 다음에 어떤 정점이 제거될 지 모르는 상황에서 가장 큰 네트워크 덩어리를 가장 크게 유지해주는 최적 우회 재배선 알고리즘을 제시하였다. 실제 인터넷과 전력망 상에서 시뮬레이션을 수행한 결과, 최적 우회 재배선 알고리즘을 적용한 경우에 더욱 강인하고 견고하게 네트워크 연결을 유지할 수 있었다.
