Networks and Identity Drive Geographic Properties of the Diffusion of Linguistic Innovation
University of Michigan（密歇根大学）
采用文化创新（例如，音乐、信仰、语言）往往在地理上是相关的，采用者大多居住在相对较少的、经过充分研究的、具有社会意义的地区。这些文化区域通常被假设为（i）身份表现推动文化创新的采用，或（ii）在网络基础扩散中的同质性的结果。在这项研究中，我们表明，人口特征和网络拓扑结构都需要模拟创新的扩散，因为它们在产生其空间属性中发挥互补作用。我们开发了一个基于代理的文化采用模型，并验证我们的模型中的地理传播模式对创新的话，我们从10%的Twitter样本中识别的一个新的数据集。使用我们的模型，我们能够直接将网络+身份的组合扩散模型与模拟的仅网络和仅身份的反事实进行比较-使我们能够测试网络和身份的单独和组合角色。虽然社会科学家经常将网络或身份作为建模文化变化的核心社会结构，但我们发现，扩散的关键地理特性实际上取决于这两个因素，因为每个因素都会影响不同的扩散机制。具体而言，网络主要通过弱联系扩散驱动城市县之间的传播，而身份通过强联系扩散在农村县之间的传播中发挥了不成比例的作用。城市和农村地区之间的传播是创新在全国范围内传播的一个关键组成部分，需要网络和身份。我们的工作表明，模型必须整合这两个因素，以理解和再现创新的采用。
2022-02-10 cs.CL cs.CY cs.SI
Mutual benefits of social learning and algorithmic mediation for cumulative culture
本文通过建模研究社会学习与算法中介对累积文化演化的综合影响，发现二者结合最有利于文化积累，且最优比例取决于社会网络密度，为理解智能算法在文化演化中的作用提供了理论框架。
2025-04-09 physics.soc-ph
The increasing fragmentation of global science limits the diffusion of ideas
本文构建基于排名的国家引用偏好与全球承认网络，结合多项logistic链接预测和加权logistic回归，揭示科学共同体间碎片化及其对思想国际传播的阻碍。
2025-06-10 cs.SI physics.soc-ph
A model of urban evolution based on innovation diffusion
城市系统的动态可以从进化的角度来理解，在某种意义上延伸了生物和文化的进化。然而，实施基本演化过程的城市系统模型仍有待研究。我们在这里提出这样一个模型，在宏观尺度上的城市动力学，其中城市之间的创新扩散捕获转换过程（突变）和传输过程（扩散），使用两个耦合的空间相互作用模型。对城市综合系统模型的探索表明了空间互动和创新扩散范围对多样性和效用的影响，以及产生最佳效用的中间范围的存在。多目标优化显示了该模型如何在效用和多样性之间进行折衷。这一模式为城市演变的更详细的形式化铺平了道路。
2020-04-30 cs.MA physics.soc-ph
A Model for Innovation Diffusion with Intergroup Suppression
我们提出了一个新的创新扩散模型。在这里，人口被分成不同的群体。一个特定群体对某种文化产品的采用可能会受到抑制，这既可能是因为大量本群体成员已经采用了这种产品，也可能是因为另一个群体的成员已经采用了这种产品。集团间的迁移也是允许的。我们确定了两组人口模型的平衡点，并进行了稳定性分析。我们还模拟了离散时间版本的模型。最后，我们提供了2012-2016年8个国家的平板电脑使用数据，并显示“25岁以下”年龄组和“55岁以上”年龄组之间的关系符合模型。
2018-02-25 cs.SI physics.soc-ph
Cultural Evolution as a Non-Stationary Stochastic Process
我们提出了一个基于个人的文化进化模型，其中相互作用的代理人编码的二进制字符串代表的行动策略，产品或态度和信仰的蓝图。该模型是仿照生物进化的一个既定模型，纠结的自然模型（TNM），其中代理之间的相互作用的“纠结”决定了他们的繁殖成功。此外，我们的代理商也有能力复制对方的部分策略，这一功能的灵感来自文化多样性的阿克塞尔罗德模型。与后者不同，但类似于TNM，模型动态经历了一系列长度不断增加的亚稳态阶段，每个阶段的特征是相互强制的文化模式。这些模式突然被下一个亚稳定期的其他模式特征所取代。我们分析了系统中种群和多样性的时间依赖性，展示了不同文化如何形成和融合，以及它们的生存概率如何在模型中缺乏有限的平均寿命-时间。最后，我们使用历史数据的汽车制造商的数量后，推出的汽车市场，认为我们的模型可以定性地再现文化活动的骚动，随之而来的破坏性创新。
2016-08-15 physics.soc-ph q-bio.PE
Behavioral Modernity and the Cultural Transmission of Structured Information: The Semantic Axelrod Model
文化传播模型在解释旧石器时代工具包的丰富性和多样性的增加方面脱颖而出。在旧石器时代晚期，技术不仅在多样性方面有所增加，而且在复杂性和相互依赖性方面也有所增加。正如Mesoudi和O'Brien（2008）所表明的那样，选择广泛地支持对分层和结构化信息的社会学习，多项研究表明，在社会学习环境中进行教学可以提高适应性。我们相信，教学也为更复杂的文化特征的传播提供了支架。在这里，我们介绍了阿克塞尔罗德（1997）的文化分化模型的扩展，其中特质有先决条件的关系，社会学习是依赖于这些先决条件的顺序。我们研究由此产生的结构的文化剧目的学习环境范围从主要是非结构化的模仿，必要的先决条件的结构化教学，我们发现，在结合个人学习和创新，高概率的教学先决条件导致更丰富的文化剧目。我们的研究结果指出，我们可以建立更全面的解释旧石器时代的考古记录，以及其他情况下的技术变革。
2014-09-04 physics.soc-ph q-bio.PE
Peer Pressure Shapes Consensus, Leadership, and Innovations in Social Groups
直接和间接的社会影响-同伴压力（PP）-对社会群体集体决策的影响是什么？我们提出了一个模型，捕捉PP作为一个社会群体中的个人之间的社会文化距离的函数。使用这个模型和来自15个真实世界社交网络的经验数据，我们发现PP水平决定了一个社会群体达成共识的速度。更重要的是，人民党的水平决定了领导者谁能够实现对社会群体的全面控制。人民党可以克服与地方领导人联系紧密的社区或意见凝聚力差的领导人对共识造成的障碍。适度的生产力水平也是解释创新在各种社会群体中扩散的速度所必需的。
2013-08-24 cs.SI physics.soc-ph
Non-equilibrium phase transition and cultural drift in the continuous-trait Axelrod model
Universidade Federal de Pernambuco（巴西伯南布哥联邦大学）；George Mason University（乔治梅森大学）；Universidade de São Paulo（圣保罗大学）
研究通过连续特征阿克索罗德模型分析文化漂移下的非平衡相变，发现临界阈值及有限尺寸效应，揭示大社会中文化趋同难以实现，导致持续碎片化动态。
2025-10-17 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Selection and Influence in Cultural Dynamics
在文化差异、政治派别和产品采用等领域，驱动多样性或同质性的基本原则之一是两种力量之间的张力：影响力（人们变得与他们互动的其他人相似的倾向）和选择（受已经相似的其他人的行为影响最大的倾向）。影响力往往会促进社会的同质性，而选择往往会导致分裂。当这两种力量同时作用时，分析应该预期哪些社会结果就成了一个有趣的问题。为了更正式地研究这个问题，我们分析了一个自然的程式化模型，该模型建立在政治观点形成、文化多样性和语言演变的积极工作基础上。我们假设人口根据某些特征（如语言或政治派别）划分为“类型”。虽然所有类型的人都会相互影响，但只有具有足够相似类型的人才可能相互影响。“相似性”是通过一个关于类型的图来捕捉的，在该图中，相同或相邻类型的个体可以相互影响。我们实现了一个基本上完整的（稳定的）均衡结果的特征，并证明从所有的起始状态收敛。我们也考虑这个模型的推广。
2015-10-27 cs.GT cs.SI physics.soc-ph
Diffusion processes through social groups' dynamics
阿克塞尔罗德的模型描述了一系列文化特征在由个体行为者构成的社会中的传播。然而，在社会背景下，个人对特定态度的选择也是社区、团体和政党形成的基础。群体中的成员资格完全改变了开始根据社会身份行事的单个代理人的行为。群体作为一个单一的实体在他们之间行动和互动，但仍然保持着内部的动力。我们表明，在一定条件下的社会动力学，在文化传播过程中引入群体动力学避免了扁平化的文化成为一个单一的实体，并保留了文化态度的多样性。我们还考虑了在这种动态背景下的扩散过程，展示了在群体的选择决定社会结构的情况下，信息和创新可以在人群中传播的条件。
2011-03-04 cs.SI physics.soc-ph
The scientific influence of nations on global scientific and technological development
确定科学成就如何影响随后的知识创造过程，是为研究创新和竞争力的动态建立统一生态系统的一个基本步骤。一方面通过文献计量指标分别依赖科学生产的数据，另一方面通过专利统计数据分别依赖技术进步的数据，只能有限地了解科学和技术之间的关键相互作用，而事实上，科学和技术在创新空间内共同前进。本文使用研究论文和专利的引用数据，量化了各国的科学产出对科学进步和新技术引进的直接影响。我们的分析突出了具有相似创新系统特征的国家地理文化集群的存在，并揭示了科学和技术进步的异质耦合动力。这项研究在建立知识创造和创新的包容性框架方面向前迈出了一步。
2017-10-30 cs.DL physics.soc-ph
Quantifying the evolution of harmony and novelty in western classical music
本文通过改进效应中心算法逐小节提取局部调性，量化调性不确定性与调转换的多样性和新异性，揭示西方古典音乐和声演化趋势，并解释古典时期创新先降后升的现象。
2023-08-06 cs.CY physics.soc-ph
Coevolutionary Dynamics with Global Fields
我们调查的影响，外部和自主的全球互动领域的自适应网络的社会代理人的意见形成动态的基础上一个简单的模仿规则。我们研究了全局场之间的竞争和系统参数空间上的自适应重布线。该模型代表了一个适应性的社会，受到全球大众传媒的影响，如直接的意见影响或反馈的内源性文化趋势。我们表明，在这两种情况下，全球大众媒体有助于共识，并防止碎片化的社会网络诱导的共同进化动态。我们提出了一个讨论这些结果的背景下，动力系统和意见形成动态。
2022-09-05 physics.soc-ph
The effect of social balance on social fragmentation
随着手机、互联网、社交媒体等的普及，大多数社会中人们的相互联系在过去三十年中急剧增加。在同一时间段内，我们观察到的现象是，社会分裂成相对较小和孤立的群体，这些群体被称为过滤气泡或回声室。这些对开放社会构成了一系列威胁，特别是在政治、社会或文化问题上的激进化，以及对事实的有限了解。在本文中，我们表明，这两种现象可能是密切相关的。我们研究一个简单的随机共同进化模型的社会相互作用的人。人们不仅能够在他们的社会背景下更新他们的观点，而且还可以将他们的社会联系从合作更新为敌对，反之亦然。后者的实施是为了实现社会平衡。我们发现，存在着一个临界水平的相互联系，超过这个水平，社会分裂成小的亚社区，这些社区内部积极联系，对其他群体怀有敌意。我们认为，存在一个临界通信密度是一个普遍现象，在所有的社会，表现出社会平衡。这种必要性来自于一种相变现象的基本数学结构，这种现象是从一种称为自旋玻璃的无序磁体的理论中得知的。我们讨论的后果，这种相变的社会分裂的社会。
2020-05-04 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Diffusion of innovations in Axelrod's model
阿克塞尔罗德的文化传播模型包含两个关键因素，这两个因素是对创新传播过程建模所必需的，即社会影响（即，个体在相互作用时变得更相似）和同质性（即，个体优先与相似的其他个体互动）。这些社会影响的强度由两个参数控制：$F$，表征文化的特征数量，以及$q$，每个特征可以呈现的状态的共同数量。在这里，我们假设创新是一个新的状态的文化特征的一个单一的个人-创新者-和研究如何通过网络中的个人之间的创新传播。对于一维和二维的无限正则格点，我们发现初始时成功的新息随时间$t$线性传播，但在长时间极限下，新息在一维以扩散方式（$\sim t^{1/2}$）传播，在二维以亚扩散方式（$\sim t/\ln t$）传播.对于有限格，采用者数目的增长曲线是典型的$t$的凹函数。对于具有有限个节点$N$的随机图，我们认为经典的S形增长曲线是图的平均连通度$K$和每个特征的多样性$q$之间的折衷结果。需要一个大的$q$来降低创新最初传播的速度，从而界定早期采用者阶段，而需要一个大的$K$来确保起飞阶段的开始，在起飞阶段，采用者的数量与$t$呈超线性增长。在一个无限随机图中，我们发现一个成功的创新的采用者的数量与$t^γ$的规模与$γ=1$的$K> 2$和$1/2 < γ< 1$的$K=2$。我们认为，指数$γ$可能是一个有用的指标，以表征在不同的情况下，成功的创新扩散的过程。
2015-09-07 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
How networks shape diversity for better or worse
本文通过文化演化模型与数值模拟研究社交网络特征对社会多样性的影响，发现连接不平等阻碍多样性，而紧密社区、长程连接稀缺和高连接密度则促进多样性。
2024-02-16 cs.SI physics.soc-ph
