Emergence of Bursts and Communities in Evolving Weighted Networks
了解人类动力学和社会互动的模式,以及它们导致形成有组织和功能性社会的方式,是特别是技术社会发展的重要问题。通过例如移动电话呼叫记录的大规模数据分析,解决社交网络的这些问题最近已经成为可能,这已经揭示了模块化或社区结构的存在,其中在相同社区的节点之间存在许多链接,而在不同社区的节点之间存在相对较少的链接。链接的权重,例如两个用户之间的呼叫数量,和网络拓扑结构被发现相关,使得社区内链接比弱的社区间链接更强。这被称为格兰米特的“弱关系的强度”假说。除了这种不均匀的社区结构,人类动力学的时间模式是不均匀的或突发性的,其特征是两个连续事件之间的事件间隔时间的厚尾分布。在本文中,我们研究了如何社区结构和突发动态一起出现在一个不断发展的加权网络模型。这些模式背后的主要机制是通过循环闭合的社会互动,即链接到朋友的朋友和焦点闭合,即链接到共享相似属性或兴趣的个人,以及通过任务处理过程的人类动态。这三种机制已被实现为一个网络模型与本地附件,全球附件,和基于优先级的排队过程。通过综合的数值模拟,我们表明,这些机制的相互作用,导致出现重尾事件间的时间分布和格兰特类型的社区结构的演变。此外,数值结果被发现在定性与经验的结果从手机通话数据集。
2011-06-01 cs.SI physics.soc-ph
Evolving complex networks with conserved clique distributions
我们提出并研究了一个分层算法来生成具有预定分布的团,完全连通子图的图。构建机制可以是随机的或包含优先附着。我们评估生成的图的统计特性,如度分布和网络直径,并将它们与一些真实世界的图进行比较。
2008-06-18 cond-mat.dis-nn cs.NI physics.soc-ph
Role of social environment and social clustering in spread of opinions in co-evolving networks
采取务实的方法,在集体意见形成的现象所涉及的过程中,我们调查了两个具体的修改意见形成的共同进化的网络选民模型,研究由Holme和Newman [1]。首先,我们用个体之间接受或拒绝意见的概率分布来代替重新布线概率参数,以解释社会群体中个体之间关系的不对称影响。其次,我们修改了重新布线步骤的路径长度为基础的偏好重新布线,加强本地集群。我们已经研究了这些修改对该模型的模拟结果的影响。我们发现,改变接受或拒绝意见的概率分布的形状可以导致两个性质不同的最终状态的出现,一个具有几个孤立的连接组件,每个组件都在内部共识中,导致存在不同的意见集,另一个具有一个单一的主导连接组件,其中每个节点都具有相同的意见。此外,更重要的是,我们发现网络中的初始聚类也可以引起类似的过渡。我们的研究还提出,这些转变是由一个弱的和复杂的依赖系统的大小。我们发现,在模型的最终状态的网络具有丰富的结构属性,包括小世界性质的一些参数制度。[1]Holme和M. Newman,Phys.Rev.E74,056108(2006).
2013-08-12 cs.SI physics.soc-ph
The co-evolution of brand effect and competitiveness in evolving networks
“品牌效应具有吸引力”的原则是偏好依附的基础。在这里,我们表明,品牌效应只是吸引力的一个维度。另一个方面是竞争力。我们首先开发了一个通用的框架,使我们能够调查真实网络的竞争方面,而不是简单地喜欢流行的节点。我们的模型准确地描述了社会和技术网络的演变。竞争节点越多,链接越丰富的现象可以帮助我们理解自然界和社会中许多竞争系统的演化。在一般情况下,本文提供了一个显式的网络的度分布的解析表达式。特别是,该模型产生了一个非平凡的时间演化节点的属性和无标度行为的指数依赖于微观参数表征的竞争规则。其次,通过理论分析和数值模拟,揭示了该模型不仅具有对同质加权网络的普适性,而且具有对异质加权网络的特性。第三,本文还建立了一个基于利益驱动机制的模型。它能更好地描述企业合作网络中观察到的现象。我们发现,标准的偏好连接,增长的随机图,初始吸引力模型,健身模型和加权网络,都可以被视为退化的情况下,我们的模型。
2014-05-18 cs.SI physics.soc-ph
Natural growth model of weighted complex networks
我们提出了一个自然模型的发展加权网络中,新的链接不一定连接到新的节点。该模型允许新添加的链路直接连接网络中已经存在的两个节点。这在许多现实世界的网络建模中是合理的。这样的链接称为内部链接,而连接到新节点的链接称为外部链接。考虑到网络内外链之间的相互关系,我们研究了加权复杂网络的强度、度和权分布的幂律。该模型使我们能够预测加权网络的一些特征,如全球机场网络和科学合作网络。
2011-08-17 cs.SI physics.soc-ph
Self-learning Mutual Selection Model for Weighted Networks
本文提出了一个自学习的互选择模型来刻画加权进化网络。通过引入自学习概率$p$和由参数$m$控制的一般的相互选择机制,该模型可以再现在许多实际系统中发现的度、权和强度的无标度分布.仿真结果与理论预测基本一致。有趣的是,我们得到了非平凡的聚类系数$C$和可调程度的可调性$r$,取决于参数$m$和$p$。该模型可以统一表征互反加权网络和互反加权网络。此外,我们发现自我学习可能有助于社交网络的混合。
2005-12-30 physics.soc-ph
Composite Centrality: A Natural Scale for Complex Evolving Networks
基于度量标准化和不变统计继承方案,我们推导出了一般加权有向复杂网络的复合中心性度量。不同的方案产生不同的中间抽象措施提供额外的信息,而复合中心性措施趋于标准正态分布。这提供了一个统一的尺度来衡量节点和边缘的中心性,在一个统一的框架下,复杂的不断发展的网络。考虑到世界贸易网和世界移民网的两个真实案例,无论是在40年的时间跨度,我们提出了一个标准的设置,以证明其显着的规范性和准确性。通过大量的数值模拟,我们说明了所提出的框架对大型和任意复杂系统的适用性,以及它的局限性。
2014-01-20 cs.SI physics.data-an physics.soc-ph
Weighted Assortative And Disassortative Networks Model
现实世界的网络处理结构化连接,因为它们具有非平凡的顶点度相关性和聚类性。在这里,我们提出了一个玩具模型的结构形成在现实世界中的加权网络。在我们的模型中,网络通过拓扑增长以及权重变化来进化。此外,我们引入了加权重连系数,它推广了拓扑网络的重连系数,以衡量两个相似度的顶点之间有一个高权重链接的趋势。我们的模型生成的网络表现出无标度行为与可调指数。此外,一些非平凡的功能,在现实世界中的网络中发现的再现,通过改变参数统治的重量演变的速度。最重要的是,通过对加权互变性系数的研究,我们发现由我们的模型生成的拓扑互变性网络和歧化网络实际上都是加权互变性的。
2006-12-09 physics.soc-ph
Fast filtering and animation of large dynamic networks
在一个不断发展的网络中,检测和可视化什么是最相关的变化是一个开放的挑战。我们提出了一种快速算法,过滤最强的节点和边缘代表一个不断发展的加权图的子集,并通过创建一个电影,或通过流媒体将其可视化到一个交互式网络可视化工具。该算法是指数滑动时间窗的近似,其与交互的数量成线性比例。我们比较矩形和指数滑动时间窗方法的算法。我们的网络过滤算法:i)捕获动态加权网络结构中的持续趋势,ii)平滑动态网络快照之间的过渡,以及iii)使用有限的存储器和处理器时间。该算法作为开源软件公开提供。
2014-11-04 cs.CY cs.SI physics.soc-ph
Epidemics on evolving networks with varying degrees
复杂网络上的传染病是近几年来研究的一个热点问题,主要是由于最近的流行病事件。通常情况下,真实的接触网络是动态的,因此许多努力已经投入到研究不断发展的网络上的流行病。在这里,我们提出并研究了一个模型的基础上不断变化的程度,在每一个时间步的节点可能会得到,概率$r$,一个新的程度和新的邻居根据一个给定的度分布,而不是它以前的邻居。我们发现分析,使用生成函数的框架,流行病的阈值和概率的宏观传播疾病依赖于重新布线率$r$。我们的分析结果支持数值模拟。我们惊讶地发现,重新布线率的影响$r$具有不同的度分布的网络的定性不同的趋势。也就是说,在某些结构中,例如随机规则网络,动力学增强了传染病传播,而在其他结构中,例如无标度网络,动力学降低了传播。此外,对于无标度网络,我们揭示了网络的快速动力学,$r=1$,将流行阈值改变为非零,而不是$r<1$的零,这与$r=0$的已知情况类似,即,静态网络。最后,我们发现流行病的阈值也为一般分布的恢复时间。
2022-01-10 physics.soc-ph
Directed clustering in weighted networks: a new perspective
在本文中,我们考虑的问题,评估复杂网络中的局部聚类。对于具有加权边的网络,已经提出了各种定义,但很少关注加权和有向网络。我们提供了一个新的局部聚类系数,这种网络,从那些现有的文献中的加权和无向的情况下。此外,我们从我们的系数提取四个特定的组件,以便分别考虑不同的链接模式的三角形。在几个实际网络上的经验应用,从不同的框架和不同的顺序。我们的系数的性能也与现有的系数在文献中进行了比较。
2017-06-19 cs.SI physics.soc-ph
Market Formation as Transitive Closure: the Evolving Pattern of Trade in Music
新市场从何而来?笔者构建了一个以各国市场为节点、以各国市场之间的唱片流为纽带的网络模型,对1976年至2010年的全球贸易格局进行了纵向分析。我假设新的出口市场是通过国际贸易网络中的传递性封闭过程开发的。当两个国家的市场经历相同的社会影响时,它会使它们足够接近,从而形成新的同性恋关系。这意味着,外国产品的消费有助于而不是损害国内市场生产者开发海外市场,但仅限于那些有消费国内市场所消费的相同外国产品的历史的国家。市场上的销售改变了市场上的价值,而新市场的形成是共同的社会影响的结果。
2015-08-28 cs.SI physics.soc-ph
Weighted Hypernetworks
复杂网络理论已被用于研究复杂系统。然而,许多现实生活中的系统涉及多种对象。它们不能用简单的图表来描述。为了提供这些系统的完整信息,我们将复杂网络演化模型的概念扩展到超网络。在本文中,我们首先提出了一个具有吸引力的非均匀超网络模型,并得到了该非均匀超网络的平稳平均超度分布。此外,我们建立了一个加权超网络模型,该模型耦合了新的超边和节点的建立以及权值的动态演化。利用具有吸引力的超网络模型的超度分布,分别得到了该模型的平稳平均超度分布和平稳平均超强分布。特别是,该模型产生了一个非平凡的时间演化节点的属性和无标度行为的超度和超强分布。希望我们的工作能对现实系统中超网络的研究有所帮助。
2015-11-08 cs.SI physics.soc-ph
Universality of competitive networks for weighted networks
在本文中,我们提出了一个新的模型,使我们能够调查这方面的竞争,真正的网络在定量方面。通过理论分析和数值模拟,我们发现竞争网络具有加权网络的普适性。得到了加权网络中的参数与竞争网络中的竞争性之间的关系。因此,我们可以利用竞争模型的度分布表达式来直接计算加权网络的度分布和加权网络的强度。解析解揭示了加权网络的度分布与边权值的增量和初始值有关,数值模拟验证了这一点。通过进一步的仿真,得到了聚类系数随网络规模、更新系数、初始权值和竞争性等网络参数的变化规律。特别需要指出的是,初始权值与更新系数对网络拓扑特性的影响同样重要。
2013-06-03 cs.SI physics.soc-ph
Weighted Multiplex Networks
网络科学最重要的挑战之一是量化复杂网络结构中编码的信息。当网络具有多元化的性质时,将随机性与组织原则分开就更加困难了。多路复用网络是$N$节点的多层系统,这些节点可以在多个交互和共同进化的层中链接。在这些网络中,如果单独分析单个层,可能无法捕获相关信息。在这里,我们表明,这种部分分析层未能捕捉到重要的权重和复杂的多重网络的拓扑结构之间的相关性。为此,我们研究了两个加权的多重合著和引用网络,包括在美国物理学会的作者。我们发现,在这些网络的权重是强烈相关的多重结构,并提供实证证据,有利于研究多重网络的加权措施,如多强度和逆多参与比的优势。最后,我们介绍了一个理论框架的基础上的熵的多路合奏量化的信息存储在多路复用网络,将保持未被检测到的,如果单独分析的单层。
2013-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.DL
Clusters in weighted macroeconomic networks : the EU case. Introducing the overlapping index of GDP/capita fluctuation correlations
国内生产总值/人均相关性的研究在不同的时间窗口(TW),为1990年至2005年的时间间隔。目标国家组是25个欧盟成员国的集合,15个直到2004年加上10个后来加入欧盟的国家。统计相关系数的TW均值被视为以国家为节点的全连接网络的权重(链接)。然后定义并引入加权网络节点的重叠指数。欧盟国家的集群结构来自统计相关的特征值和特征向量的邻接矩阵。这可以被认为是从宏观经济意义上产生关于欧盟国家集群的结构、稳定性和演变的一些信息。
2007-10-29 physics.data-an physics.soc-ph
A dual modelling of evolving political opinion networks
我们提出了意见网络的双重建模的结果。该模型补充了基于代理的意见模型附加到社会代理(选民)网络的政治意见(党)网络有自己的内在机制的演变。这两个子网络形成一个全球网络,可以独立于外部影响,也可以依赖于外部影响。基本上,代理网络的演化包括链接的添加和删除,社会验证影响的意见变化,政治气候,各方的吸引力以及它们之间的相互作用。意见网络最初由代表意见或政党的许多节点组成,这些节点根据其政治立场位于一维轴上。考虑到节点间相互作用随距离的幂律衰减,演化机制包括并、裂、位置变化和吸引性变化。全球的演变结束在一个稳定的分布的社会代理人在一个准稳定和波动的固定数量的剩余缔约方。对众多政党的寿命分布和投票结果进行了实证研究,以验证数值结果。
2012-02-07 cs.SI physics.soc-ph stat.CO
Hubs and Clusters in the Evolving U. S. Internal Migration Network
世界上大多数国家都会定期发布N × N始发地-目的地表,记录在时间t和时间t +1分别居住在地理分区i和j的人数。我们已经开发并广泛应用于这样的国家表和其他类似的(加权,定向)社会经济网络,一个两阶段-双标准化和(强成分)层次聚类-程序。以前的应用程序,这种方法和相关的分析问题进行了讨论。一项大规模研究使用了1965 - 1970年和1995 - 2000年期间记录在案的美国3 000多个县级单位之间的国内移徙流动情况,说明了该指标的使用情况。突出的、重要的特征-如"世界性中心"和"功能区"-是从主树状图中提取出来的。在何种程度上,这些特点已经改变了三十年的干预进行评估。
2008-10-15 cs.SI physics.data-an physics.soc-ph
Approximating Betweenness Centrality in Large Evolving Networks
介数中心性通过节点在网络中所有最短路径中的参与程度对节点的重要性进行排名。因此,计算精确的介数值在大型网络中是不切实际的。对于静态网络,基于随机采样路径的近似在实践中已经被证明是显著更快的。然而,对于动态网络,没有近似算法的介数中心是已知的,改善静态重新计算。我们提出了两个增量近似算法(加权和未加权连接图),提供了一个可证明的保证绝对近似误差,以解决这个赤字。处理批次的边缘插入,我们的算法产生显着的加速高达$10^4$的一个因素相比,重新开始的近似。这是通过投资存储器来存储和有效地更新最短路径来实现的。作为一个积木,我们还提出了一个渐进更快的算法更新SSSP问题的未加权图。我们的实验研究表明,我们的算法是第一个在内存中计算的介数排名实用的百万边半动态网络。此外,我们的研究结果表明,准确性甚至优于理论保证的绝对误差和节点的秩被很好地保存,特别是对于那些具有高介数。
2014-09-22 cs.DS cs.SI physics.soc-ph
Hierarchical organization of H. Eugene Stanley scientific collaboration community in weighted network representation
通过映射当代社会互动的最先进的元素,世界科学合作网络发展了一个极其复杂的组织。这种异质性的选择特征进行了研究,并确定了重点放在科学合作社区的H。尤金·斯坦利-目前世界上最多产的学者之一。基于截至2016年3月28日的Web of Science记录,构建了几种网络变体。结果发现,斯坦利#1网络-这在类比的Erdos的# -发展了一个很大程度上一致的层次结构和斯坦利自己遵守规则的相同层次结构。然而,这仅在加权网络表示中看到。当这样的加权网络的发展,现有的相关模型表明,权重的传播得到刺激的乘法突发在相邻的节点,这导致它们之间的互连的平衡增长。虽然不是斯坦利独有的,但这种行为并不是一种规则。在这里研究的其他杰出学者的网络更经常发展成一种星状形式,中心枢纽构成了离群点。这项研究的补充频谱分析的归一化拉普拉斯矩阵来自相应的网络的加权变体,除其他外,它指出了这样一个程序的效率,用于确定组件社区和它们之间的关系在复杂的加权网络。
2017-10-16 cs.SI physics.soc-ph q-fin.CP