The non-linear q-voter model
我们引入了一个非线性的变体的选民模型,q-选民模型,其中q邻居(可能重复)的选民咨询改变意见。如果q个邻居同意,投票者接受他们的意见;如果他们没有一致的意见,投票者仍然可以以概率$ε$翻转其状态。我们在一个完全连接的网络上(即在平均场中)求解模型,并计算退出概率以及达成共识的平均时间。我们分析了最近提出的朗之万方程的角度,旨在描述两个($Z_2$对称)吸收状态的系统中的通用相变的结果。我们发现,在平均场中,q-选民模型对于高$ε$表现出无序相位,而对于低$ε$表现出有序相位,从一个到另一个有三种可能的方式:(一)独特(广义选民样)过渡,(ii)一系列的两个连续的伊辛样和定向渗滤过渡,和(iii)一系列的两个过渡,包括最终状态取决于初始条件的中间状态。这第三个(迄今未探索)的情况下,出现了一种新的类型的有序动力学,是合理的,并发现是特定的平均场,即波动明确显示洗出来的空间扩展系统。
2009-11-27 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Analytical and numerical study of the non-linear noisy voter model on complex networks
我们研究了嘈杂的选民模型,使用一个特定的非线性依赖率,考虑到个人之间的集体互动。该模型在全对全耦合配置下得到了精确解,在随机网络环境下得到了近似解。在所有对所有的设置,我们发现,非线性相互作用诱导“真正的”相变,相反的线性版本的模型,生存在热力学极限。复杂网络的主要作用是改变过渡线和修改有限大小依赖,这种修改可以通过引入有效系统大小来捕获,该有效系统大小随着网络的度异质性而减小。虽然一个非平凡的有限大小的依赖性的概率分布的时刻是来自我们的治疗,平均场指数,但在热力学极限。这些理论预测很好地证实了随机过程的数值模拟。
2018-10-04 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Emergence of polarization in a voter model with personalized information
假新闻的繁荣受到在线社交网络推荐算法的青睐,这些算法基于用户之前的活动,提供适合他们偏好的内容,从而产生过滤气泡。我们引入了一个易于分析的个性化信息的选民模型,在该模型中,外部场往往会使代理人的意见与她过去更频繁地持有的意见保持一致。我们的模型显示了一个令人惊讶的丰富的动态,尽管它的简单。分析平均场的方法,通过数值模拟证实,使我们能够建立一个相图,并预测是否以及如何达成共识。值得注意的是,极化可以避免只有弱相互作用与个性化的信息,如果代理的数量低于阈值。我们分析计算这个临界尺寸,这取决于在一个强非线性的方式相互作用的概率。
2020-10-23 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Pair approximation for the q-voter model with independence on complex networks
本文研究了复杂网络上具有独立性随机噪声的q-选民模型。使用对近似,我们提供了一个全面的,数学描述其行为,并推导出临界点的公式。通过蒙特卡罗实验验证了分析结果。对近似预测表现出实质性的协议与模拟,特别是对网络的弱聚类和大的平均度。尽管如此,对于接近q的平均度,还是产生了一些差异。这是我们第一次意识到,所提出的方法已被应用到非线性选民动态噪声。到目前为止,分析结果只得到了一个完整的图。我们表明,在限制的情况下,对近似的预测与已知的解决方案完全连接的网络。
2018-04-30 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Biased-voter model: how persuasive a small group can be?
我们研究了存在信心和偏见的选民模型动态。我们假设两种类型的选民。无偏见的选民,他们的信心对选民的状态漠不关心,有偏见的选民,他们的信心偏向于一个共同的固定的首选状态。我们研究了这个问题的分析完全图使用平均场论和Erdens-Rényi随机网络拓扑使用对近似,我们假设网络的相互作用拓扑是独立的类型的选民。我们发现,对于一个随机的初始设置的情况下,并为足够大的选民$N$,共识的时间成比例地增加到$\log(N)/γv$,与$γ$有偏见的选民的分数和$v$量化的选民的偏见($v=0$没有偏见)的参数。我们通过数值模拟验证了我们的分析结果。我们研究这个模型的有偏依赖拓扑的网络的相互作用,并检查两个不同的,全球平均度保持策略(模型I和模型II),以获得这种有偏依赖的随机拓扑结构从有偏独立的随机拓扑结构的情况下,作为初始设置。保持所有其它参数恒定,在模型I $μ_{BU}$中,有偏(B)和无偏(U)投票者之间的平均链接数以$μ_{UU}$和$μ_{BB}$为代价而变化,即分别为仅无偏和有偏投票者之间的平均链接数。在模型II中,$μ_{BU}$保持恒定,而$μ_{BB}$以$μ_{UU}$为代价而变化。我们发现,如果代理遵循模型II所描述的策略,他们可以实现一个显着减少的时间达成共识,以及增加的概率达成共识的首选状态。
2022-03-10 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Noisy voter models in switching environments
本文研究参数随机切换的噪声选民模型,揭示极化与异质共存相及多峰稳态分布,并提出求解三分段确定性马尔可夫过程稳态分布的数值方法。
2023-05-31 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Analytical Approach to the One-Dimensional Disordered Exclusion Process with Open Boundaries and Random Sequential Dynamics
研究了具有开边界和随机序列动力学的一维无序粒子跳跃率非对称排斥过程(ASEP)。结合稳态的精确结果,在纯的情况下与微扰平均场的方法,打破粒子-空穴的对称性被突出,并在参数空间$(α,β)$,其中$α$和$β$分别表示注入率和提取率的粒子的相图进行了研究。该模型显示,在纯的情况下,高密度,低密度和最大电流相。所有的临界线被解析地确定,表明高密度低密度一级相变发生在$α\neq β$。我们发现,最大电流相扩展其稳定区域的无序增加和通常的$1/\sqrt{\ell}$衰减的密度分布在这个阶段是普遍的。假设环上无序模型的某些精确结果对开边界系统成立,我们导出了低密度相内排相变的一些解析结果,并给出了相应的临界注入速率$α^*$的解析表达式。正如它是观察到的数值$^{(19)}$,我们表明,淬火无序诱导在最大流量在一定区域的参数空间的电流密度关系的尖点,并确定其斜率的解析表达式。数值模拟的结果,我们开发同意的分析。
2008-04-03 cond-mat.stat-mech
Discontinuous phase transitions in the multi-state noisy $q$-voter model: quenched vs. annealed disorder
我们引入了一个广义版本的嘈杂$q$ -选民模型,最流行的意见动态模型之一,在其中选民可以在$s \ge 2$状态之一。如在对应于$s=2$的原始二进制$q$ -投票者模型中,在每次更新时,仅当所有$q$邻居处于相同状态时,随机选择的投票者才能符合其$q$随机选择的邻居(复制它们的状态)。此外,选民可以独立行动,采取随机选择的状态,这给系统带来了混乱。我们考虑两种类型的无序:(1)退火,这意味着每个投票者可以独立行动,概率$p$和互补概率$1-p$符合其他人,和(2)淬火,这意味着有一小部分$p$的所有投票者,这是永久独立的,其余的是一致的。我们分析的模型上的完整的图形分析,并通过蒙特卡罗模拟。我们发现,对于状态数的$s>2$模型显示不连续的相变的任何$q>1$,相反的模型与二进制的意见,其中观察到的不连续相变只有$q>5$。此外,与$s=2$的情况不同,$s>2$的不连续相变在淬火无序下存活,尽管它们不如退火无序下尖锐。
2021-02-24 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Fragmentation transitions in a coevolving nonlinear voter model
我们研究了一个描述节点状态和网络拓扑耦合演化的协同演化非线性选举模型。相互作用的非线性由参数q测量。通过解析和数值分析,我们得到了一个相图在p,q参数空间中有三个不同的阶段:动态活跃的共存阶段在一个单一的组件网络,吸收共识阶段在一个单一的组件网络,吸收阶段在一个碎片化的网络。对于有限系统的活动阶段有一个寿命,系统的大小呈指数增长,在方差与线性选民模型,具有一个生命周期成比例的系统大小的类似阶段。我们发现三个过渡线,满足线性选民模型的碎片过渡点。第一过渡线对应于活性相和破碎相之间的连续吸收过渡。另外两条过渡线是不连续的过渡,与线性选民模型的过渡有根本的不同。一种是一致性阶段和碎片化阶段之间的碎片化过渡,另一种是活跃阶段和一致性阶段之间的单组分网络中的吸收过渡。
2017-10-09 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Zealots in multi-state noisy voter models
噪声选民模型是观点动力学的一种程式化表示。个体复制其他个体的观点,并受到自发状态变化的影响。在两种意见状态的情况下,该模型已知在两种意见都存在的单峰阶段和其中一种意见占主导地位的双峰阶段之间具有噪声驱动的过渡。狂热者的存在可以消除具有两种意见状态的模型中的单峰和双峰阶段。在这里,我们研究了M>2意见状态的噪声选民模型中的狂热者对完全交互图的影响。我们发现,相位行为多样化,多达六种可能的定性不同类型的固定状态。狂热者的存在消除了这些阶段中的一些,但不是全部。我们分析的情况下,狂热者影响整个人口,或只有一小部分的代理商,并表明这种情况对应于一个单一的社区模型与狂热者的分数,进一步丰富了相图。我们的研究是根据持有特定观点的个人数量的有效出生-死亡动态进行分析的。数值模拟结果得到了证实。
2020-07-15 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
A veritable zoology of successive phase transitions in the asymmetric $q$-voter model on multiplex networks
我们分析了一个非线性$q$ -选民模型与随机噪声,解释在社会背景下的独立性,在一个双工网络。大厅$q$的大小(即,压力群)是改变系统行为的关键参数。$q$ -表决器模型已被应用于多路复用网络在以前的工作[物理。92. 052812.(2015)],并且已经表明,相变的特性取决于复用网络中的电平的数量以及$q$的值。在这里,我们研究的情况下,在网络的每一层上的大厅大小是不同的相变特性,导致两个参数$q_1$和$q_2$。我们发现连续的相变的证据时,一个连续的相变之后是一个不连续的一个或两个连续的不连续的阶段出现,这取决于参数。在分析这个系统时,我们甚至会遇到混合阶(或混杂)相变。我们进行模拟,并获得支持一个简单的多重情况下的解析解-一个双工团,它由两个完全重叠的完全图(团)。
2020-07-23 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Local and global ordering dynamics in multi-state voter models
我们调查的时间演化的密度的活动链接和代理商之间的意见在多状态的选民模型与所有到所有的相互作用和不相关的网络中的分布的熵。个别的实现经历了一系列的意见消除,直到达成共识。在每次消除之后,种群保持在亚稳定状态。在这些状态中,活跃链接的密度和熵随实现的不同而变化。做一些简单的假设,我们就能够解析地计算出活跃链接的平均密度和每个状态的平均熵。我们还表明,平均超过realisations,活跃链接的密度呈指数衰减,与时间尺度设置的大小和几何图形,但独立的初始数量的意见状态。平均熵的衰减只有在人口中最多只剩下两种意见的长时间内才是指数级的。最后,我们展示了如何亚稳态组成的只有一个子集的意见,可以人为地工程引入正是一个狂热者在每个流行的意见。
2022-07-12 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Voter models on weighted networks
我们研究了复杂网络基底上运行的选民和莫兰过程的动态,其中每个边缘都有一个权重取决于它所连接的节点的程度。对于每个基本的动态步骤,第一个节点是随机选择的,第二个节点是以与连接边的权重成比例的概率选择的。我们提出了一个异质平均场的方法,允许确定守恒律和计算退出概率以及共识时间。在特定情况下,当权重由节点的度的幂θ的乘积给出时,我们得到一个丰富的相图,共识时间表现出各种缩放律,取决于θ和度分布γ的指数。数值模拟给出了非常好的协议为小值的|theta|。一个额外的分析处理(异质对近似)提高了与数值的协议,但在大|theta|的极限行为的理论理解仍然是一个开放的挑战。
2011-06-29 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
From Microscopic Heterogeneity to Macroscopic Complexity in the Contrarian Voter Model
对一个简单的具有逆向行为的意见模型进行了分析处理。重点是模型的静态动力学,特别是在静态行为的相互作用拓扑结构的不均匀性的影响。我们从模型的微观层次马尔可夫链描述开始。马尔可夫链聚合,然后使用推导出一个完整的图,以及中观层次的描述两个社区图组成的两个(弱)耦合的子社区的宏链。在这两种情况下,使用马尔可夫链工具可以详细了解模型行为。然而,更重要的是,这种设置提供了一个分析方案,以研究均匀混合情况和模型之间的差异稍微复杂的拓扑结构。我们发现,记忆效应是在宏观层面上引入的,当我们聚集在代理属性不敏感的微观细节和量化这些影响使用的概念,从信息论。以这种方式,该方法有利于微观过程之间的关系的分析和他们的集合到宏观层面的描述,并告知有关系统的复杂性所引入的异构的相互作用关系。
2015-10-15 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
The noisy voter model on complex networks
我们提出了一种新的分析方法来研究复杂网络上的随机二态模型。超越通常的平均场论,这种替代方法是基于引入退火近似不相关的网络,允许处理网络结构的参数异质性。作为一个例子,我们研究了噪声选民模型,修改的原始选民模型,包括随机变化的状态。所提出的方法是能够展开的依赖模型不仅对平均度(平均场预测),但也对更复杂的平均度分布。特别是,我们发现,程度的异质性-方差的基础程度分布-有很强的影响噪声引起的,有限大小的过渡发生在模型中的临界点的位置上,在本地订购的系统,并在其时间相关性的函数形式。最后,我们展示了后一点如何打开的可能性,推断的程度异质性的底层网络,只观察系统的整体行为,一个感兴趣的问题,只有宏观的,人口水平的变量可以测量的系统。
2016-04-20 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Analytical Methods and Field Theory for Disordered Systems
这篇论文介绍了无序弹性系统的物理学的几个方面以及用于研究它们的分析方法。一方面,我们将感兴趣的雪崩过程中的静态和动态(在脱钉过渡)的任意尺寸的弹性界面在零温度无序介质中的普遍性质。为了研究这些问题,我们将使用泛函重整化群。在对这些方面进行回顾之后,我们将更具体地介绍在论文中获得的关于(i)雪崩的空间结构和(ii)雪崩之间的相关性的结果。另一方面,我们将感兴趣的静态性能定向聚合物在$1+1$维,特别是在可观的KPZ普遍性类有关。在这方面的研究,最近导致了重要的进展,完全可解模型。在回顾了这些方面之后,我们将对正方形格点上定向聚合物的精确可解模型更感兴趣,并介绍了本论文在这一方向上所获得的结果:(i)有限温度下正方形格点上定向聚合物的Bethe animals精确可解模型的分类,(ii)Log-Gamma和Inverse-Beta模型的KPZ普适性,(iii)Bethe animals精确可解模型的KPZ普适性,(iv)Bethe animals精确可解模型的KPZ普适性。(iii)Beta模型的KPZ普适性和非普适性;(iv)逆Beta模型和相关零温度模型的定态测度。
2017-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Irreducibility of multilayer network dynamics: the case of the voter model
我们解决的问题,减少了一个多层网络上的动态聚合单层网络上的等效过程。作为一个典型的例子,在社交网络的意见形成模型,我们实现了两层复用网络上的选民模型,我们研究其动态作为两个控制参数的函数,即边缘的分数同时存在于两层的网络(边缘重叠),和参与两层的节点的分数(层间连接或复用度)。我们计算的热力学极限的活动链接(接口密度)的数量的渐近值,并达到吸收状态的有限系统的时间,我们比较的数值结果与分析预测等效单层网络通过各种可能的聚合程序。我们发现了一个很大的参数区域,其中大型多路复用的界面密度与聚集体的界面密度存在系统偏差。我们发现,无论是标准的聚合过程是能够捕获的高度非线性增加的寿命有限大小的多重在小层间连接。这些结果表明,在研究选民模型动力学时,应适当考虑多重性,并且一般来说,单层近似可能不足以准确地理解多重网络上发生的过程,因为它们可能会使相关的动力学细节变平。
2015-07-31 cond-mat.stat-mech cs.SI nlin.AO
Majority-vote dynamics on multiplex networks
多数投票模型是一个研究两种竞争观点的社会观点动力学模型。随着最近的认识,我们的社会网络包括各种不同的层,形成一个多元化的网络,一个自然的问题,如何这种多元化的互动影响社会观点动力学和共识的形成。在这里,多数投票模型将在多路复用网络上进行研究,以了解多路复用对观点动力学的影响。我们将讨论不同类型的选民如何达成全球共识:多路网络上的AND和OR规则选民和单网络系统上的选民。在临界噪声参数qc以下,AND模型达到最大共识。然而,它需要比其他模式更长的时间才能达成共识。在转变点附近,共识突然崩溃。OR模型比AND规则获得更小的共识水平,但更快地达到共识。它的共识过渡是持续的。基于近似主方程的解析计算定性地支持了数值模拟结果。
2018-12-09 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Modeling biases in binary decision-making within the generalized nonlinear q-voter model
针对现实决策中存在个人选择与外部影响偏差的问题,提出广义 q-voter 模型,通过使非一致群体影响下的观点改变概率依赖当前状态来打破对称性,揭示了群体规模对状态共存相及退出概率的关键影响。
2025-04-01 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.soc-ph
Diffusive transport of light in a two-dimensional disordered packing of disks: Analytical approach to transport-mean-free path
我们研究光子在二维随机堆积的单分散磁盘作为一个简单的模型,粒状介质和湿泡沫的扩散。我们假设圆盘的强度反射率是一个常数。我们提出了一个解析表达式的传输平均自由程的光的速度在磁盘和主机介质,半径和磁盘的包装分数,和强度反射率。对于浸在空气或水中的玻璃珠,我们估计的平均自由程约为实验的一半。对于浸泡在水中的气泡,输运平均自由程是模型湿泡沫中液体体积分数的反函数。这抛出新的光的经验法则维拉等。al,并促进更现实的模型。
2008-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlations in Disordered Solvable Tensor Network States
本文研究了无序性对可解张量网络态关联函数的影响,利用Weingarten微积分推导出关联函数$k$阶矩平均值的精确解析表达式,发现关联函数平均消失但协方差非零。
2023-09-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Higher order parametric level statistics in disordered systems
通过将时间反演对称性破缺的无序系统的高阶参量能级关联映射到耦合厄米特随机矩阵模型上,研究了该系统的高阶参量能级关联.导出了多组分通量对无序系统扰动所对应的参数密度-密度关联函数的解析表达式。
1998-10-06 chao-dyn cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Correlation amplitude for the XXZ spin chain in the disordered regime
我们提出了定义关联函数<σ^z_k σ^ z_{k+n} >长距离渐近的振幅的解析表达式。
1998-09-18 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.SI
Mean first-passage and residence times of random walks on asymmetric disordered chains
本文给出了一维非对称无规游动淬火无序的平均首次通过时间和平均停留时间的精确解。两种模式的障碍分析处理。同时考虑了吸收-吸收边界和反射-吸收边界。特别是,不对称和无序之间的相互作用进行了研究。
2003-02-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analytical and numerical studies of disordered spin-1 Heisenberg chains with aperiodic couplings
本文研究了一维自旋为1的海森堡模型的低温性质,该模型的几何涨落由非周期但确定性的耦合分布引起,涉及两个参数。我们重点研究了两个非周期序列,Fibonacci序列和6-3序列。我们的目标是了解这些几何起伏如何修改物理学的(缺口)Haldom相,这对应于基态的统一自旋1链。利用Ma,Dasgupta和Hu的强无序重整化群(SDRG)方法,结合量子Monte Carlo和密度矩阵重整化群数值计算,研究了耦合调制增加时基态的性质.我们发现没有相变的斐波那契链,而我们表明,6-3链表现出相变的无间隙,aacidity占主导地位的阶段类似的非周期性自旋1/2 XXZ链。相反,验证随机自旋1链,我们表明,不同的适应SDRG计划可能会导致不同的定性结论的性质的基态的存在下,非周期性耦合调制。
2014-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground-state energy distribution of disordered many-body quantum systems
极值分布的研究范围广泛的问题,从低温无序系统的平衡特性的自然灾害的发生。本文主要研究无序多体量子系统的基态能量分布。我们推导出一个解析表达式,在调整参数,再现高精度的基态能量分布的系统,我们认为。对于某些模型,它与由高斯随机矩阵得到的Tracy-Widom分布一致。它们包括横向伊辛模型、Sachdev-Ye模型和PXP模型的随机化版本。对于其他系统,如具有随机耦合的玻色-哈伯德模型和用于研究多体局域化的无序自旋1/2海森堡链,其形状与特雷西-威多姆分布不一致。我们的解析表达式捕获了所有这些分布,从而对最低能级起作用,类似于Brody分布对光谱的大部分所起的作用。
2022-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Voting and Catalytic Processes with Inhomogeneities
我们考虑的动态选民模型和单体单体催化过程中存在的许多“竞争”的不均匀性,并显示,通过精确的计算和数值模拟,它们的存在导致在一个非平凡的波动稳定状态,其属性进行了研究,并变成具体取决于系统的维数,强度的不均匀性和它们的分离距离。事实上,在任意尺寸,我们得到一个精确的(但正式)的序参量(磁化强度和浓度的吸附粒子)的表达式中存在的任意数量的$n$的不均匀性("狂热者“在选民的语言)和正式的相似性{ \it合适的静电系统}指出。在非平凡的情况下,$n=1, 2$,我们明确地计算静态和长时间的序参量的属性,因此捕捉系统的通用功能。当采用$n>2$时,通过数值模拟对问题进行了研究。在一维空间,我们还计算了在完全无序的情况下,其中$n$是任意大的定态序参量的表达式。特别注意的是支付的空间依赖性的固定序参量和正式连接与静电。
2005-04-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph