Simple mathematical models for controlling COVID-19 transmission through social distancing and community awareness
新型COVID-19大流行是当前全球主要的健康威胁。到目前为止,还没有完全批准的药物治疗或疫苗。在这项研究中,我们采用简单的数学模型来研究COVID-19的传播和控制动态,并考虑了社交距离和社区意识。考虑了同质和非同质两种情况。根据计算,即使在没有疫苗的情况下,基于其生殖比率的足够程度的社交距离也可以有效控制COVID-19。在接种疫苗的情况下,社会距离会使控制疾病的足够接种率降至最低。社区的认识也对消除病毒传播有很大影响。该模型在小世界网络上进行了模拟,并解释了社会距离在控制感染中的作用。
2020-12-24 nlin.AO physics.soc-ph
Determinants of successful disease control through voluntary quarantine dynamics on social networks
本研究将自愿隔离纳入SIS模型,通过基于智能体的模拟分析结构化人群中行为与疾病的相互作用,明确了诱惑水平、社会共情等因素对防控效果的影响,揭示了非药物干预下疾病防控的社会困境机制。
2024-03-13 physics.soc-ph q-bio.PE
Energy cost study for controlling complex social networks with conformity behavior
为了理解控制一个复杂系统,估计实现控制所需的努力是至关重要的。以前的工作已经解决了这个问题,通过研究的标度律的能量成本的一般方式与连续时间线性动力学。然而,连续时间线性动力学无法捕捉从众行为,这在许多复杂的社会系统中很常见。因此,要了解控制社会系统的一致性,离散时间建模和能源成本的比例尺法推导出来。用模型和实际网络对结果进行了数值验证。此外,还比较了控制具有一致性和不具有一致性的系统所需的能量成本,发现控制具有一致性特征的网络系统总是需要更少的控制能量。最后,它是通过模拟表明,异构无标度网络的可控性较差,需要更多的最小驱动程序。由于一致性为基础的模型涉及到各种复杂系统,如群集,或进化游戏,本文的结果代表了一个进步,发展现实的控制复杂的社会系统。
2021-07-02 physics.soc-ph
Controlling epidemic diseases based only on social distancing level
世界卫生组织(世卫组织)于2020年3月11日作出评估,认为COVID-19可被定性为大流行。对于COVID-19的爆发,没有疫苗接种,也没有治疗。控制COVID-19爆发的唯一方法是持续的物理距离。在这项工作中,提出了一个简单的控制律,以使COVID-19爆发期间的感染者人数保持在所需数量以下。所提出的控制法保持受感染个体的值仅调整社交距离水平。对所提出的控制律进行了稳定性分析,并考虑了参数的不确定性。开发了每日更新的拟议控制器版本。这是一个非常简单的方法来开发的控制律,可以在电子表格中计算。最后,通过数值仿真,研究了当控制律用于调节社会距离时,传染病传播过程中的感染人数变化规律.
2020-05-16 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Control strategies and trends to equilibrium for kinetic models of opinion dynamics driven by social activity
University of Parma(帕尔马大学)
研究由社会活动驱动的意见动态动力学模型,提出新动力学方程,表明社会互动对防止极端意见形成的重要性,给出控制策略并证明受控模型趋向平衡的结果,还利用相关技术估计方程解向平衡的松弛。
2026-07-14 math.AP physics.soc-ph q-bio.PE
Analysis and Control of Beliefs in Social Networks
在这篇论文中,我们研究了信念如何在社交网络成员之间传播的问题。我们提出了一个信息流模型(IFM)的信念,捕捉成员之间的相互作用如何影响的扩散和最终的信念收敛。IFM模型包括一个广义马尔可夫图(GMG)模型作为一个社会网络模型,它揭示了信仰的扩散在很大程度上取决于两个特征的社会网络特征,即度中心和聚类系数。我们将IFM应用于收敛的信念估计和信念控制策略优化。该模型与包括Barabasi-Albert模型的IFM进行了比较,并通过与已发布的真实社交网络数据的实验进行了评估。
2014-01-03 cs.SI physics.soc-ph
Pinning control of social fairness in the Ultimatum game
本研究通过钉扎控制方法,在最后通牒博弈中发现极小比例公平个体即可引导群体达到完全公平,且异质网络中单个枢纽节点即可实现,为促进社会公平提供了有效策略。
2023-01-04 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Control of epidemics via social partnership adjustment
控制流行病对人类社会具有重要意义。调节互动伙伴是一种有效的个体化控制策略。直观地说,这是通过缩短易感者和感染者之间的相互作用时间或增加易感者之间的接触机会来实现的。本文通过建立一个具有非一致随机相互作用的传染病模型,对这两种控制策略进行了比较研究。看来这两种策略应该是相似的,因为缩短易感者和感染者之间的相互作用时间在某种程度上增加了易感者之间接触的机会。然而,分析结果表明,前一种策略的有效性敏感地依赖于感染强度和不同的相互作用率的组合,而后者是相当强大和有效的。模拟显示与我们的分析预测。本文的工作对疾病控制的战略选择具有一定的指导意义。
2016-12-24 physics.soc-ph q-bio.PE
Success of Social Inequality Measures in Predicting Critical or Failure Points in Some Models of Physical Systems
统计物理学家和社会科学家都广泛地研究了能量、簇或雪崩大小以及收入、财富等在粒子(或地点)和人口之间的不平等分布的一些特征。当物理学家专注于最大的集群或雪崩的自相似(分形)结构(和特征指数)时,社会科学家研究由洛伦兹函数的非线性给出的不平等指数,如基尼系数和加尔各答等,表示不同部分人口所拥有的财富的累积分数。我们在这里回顾,使用从早期出版物和一些新的数值以及分析结果的结果,如何上述社会不平等指数,当提取从不平等的能源分配,(在动力学交换模型中),簇尺寸(在渗流模型中)或雪崩大小(在自组织临界或纤维束模型中)可以主要帮助提供接近临界点或即将发生的故障点的前兆信号。广泛的数值和一些分析结果进行了讨论。
2022-08-05 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Control Strategies for Recommendation Systems in Social Networks
本研究提出分析推荐系统对社交网络舆论动态影响的闭环控制模型,开发整合社交互动动态的无模型与基于模型设计方法,验证了其提升用户参与度、影响舆论形成的有效性。
2024-03-10 cs.SI cs.SY eess.SY
Recent advances in opinion modeling: control and social influence
本文综述了观点动力学数学建模的一些最新进展。在介绍了通过动力学类型的偏微分方程描述的交互多代理系统的意见建模后,我们将注意力集中在两个主要的进步:意见形成的最优控制和其他社会方面的影响,如信念和社交网络中的连接数,修改代理在意见交换过程中的作用。
2016-07-20 math.OC nlin.AO physics.soc-ph
How much testing and social distancing is required to control COVID-19? Some insight based on an age-differentiated compartmental model
在本文中,我们提供了关于控制COVID-19需要多少检测和社交距离的见解。为此,我们开发了一个房室模型,该模型考虑了疾病的关键方面:1)潜伏期,2)年龄依赖性症状严重程度,以及3)测试和住院延迟;模型的参数是根据医学证据选择的,并且为了具体起见,适应德国的情况。然后,最佳的大规模测试和年龄相关的社交距离的政策,确定解决最优控制问题,在开环和模型预测控制框架内。我们的目标是尽量减少测试和/或社交距离,直到群体免疫力在可用重症监护病房数量的限制下开始。我们发现,提早及短暂的封锁是不可避免的,但可于随后数月内慢慢放宽。
2020-11-02 math.OC physics.soc-ph
On the optimal control of kinetic epidemic models with uncertain social features
针对社会接触分布不确定且存在薄尾、厚尾情形的动力学流行病模型,本文结合不确定性量化与最优稳健控制,提出选择性非药物干预措施并验证其可同时抑制疫情趋势与不确定性。
2023-06-08 math.OC nlin.AO physics.soc-ph
Model predictive control for optimal social distancing in a type SIR-switched model
自2019冠状病毒病首次爆发以来,各国政府已采取社交距离策略以管理疫情。然而,进一步的流行病浪潮使经济和社会活动无法恢复到其标准强度。需要基于控制理论的社会距离干预措施来考虑对所实施的SIR型模型进行正式的动态表征,以避免不切实际的目标并防止进一步的爆发。这项工作的目的是双重的:充分了解一些动态方面的SIR型模型下的控制动作(与第二波),并在此基础上,提出了一种切换非线性模型预测控制,优化非药物措施的战略。与其他战略相反,这里的目标不仅是在任何时候最大限度地减少感染人数,而且要最大限度地减少流行病的最终规模,同时最大限度地减少社会限制的时间,避免感染流行高峰超过卫生保健系统能力所确定的最大值。仿真说明了上述建议的好处。
2021-06-03 math.OC physics.soc-ph
Steering opinion dynamics through control of social networks
本研究针对演化网络上的舆论引导问题,提出通过调整网络连接强度而非直接干预舆论的新型调控方法,探讨了可控性、瞬时及最优调控路径,为舆论与网络动力学的复杂关系提供了新视角。
2024-04-15 math.DS math.OC physics.soc-ph
The mechanisms of self-organised criticality in social processes of knowledge creation
在在线社会动态中,强大的缩放行为似乎是许多导致新社会价值的协作努力的关键特征。因此,潜在的经验数据提供了一个独特的机会,研究社会系统中自组织临界性的起源。与实验室中的物理系统相反,演员的各种人类属性在这个过程中以及传达的人工制品的内容(认知,情感)中发挥着重要作用。作为一个典型的例子,我们认为通过问答(Q\&A)的知识创造的社会努力。使用一个大型的经验数据集从这样的Q\A网站和理论建模,我们研究的时间相关性在所有尺度和认知内容的雪崩的知识创造过程中的作用。我们的分析表明,长程相关性和事件聚类主要是由普遍的社会动力学决定的,新用户的到来提供了系统的外部驱动。虽然所涉及的认知内容(在数据中系统地注释并在模型中观察到)对于发展中的知识网络的精细结构至关重要,但它们只影响标度指数的值和大雪崩的几何形状,并形成多重分形谱。此外,我们发现,共享知识的社区的活动水平与创新率的波动相关,这意味着创新的增加可以作为自组织的积极原则。为了确定相关参数,并解开网络进化的作用,在考虑中的社会系统的过程中,我们比较社会雪崩的雪崩序列中发生的场驱动的物理模型的无序固体。
2017-05-31 physics.soc-ph
A Parametrized Nonlinear Predictive Control Strategy for Relaxing COVID-19 Social Distancing Measures in Brazil
在本文中,我们制定了一个非线性模型预测控制(NMPC)来计划适当的社交距离措施(和放松),以减轻COVID-19大流行的影响,考虑到巴西的传染发展。NMPC策略是根据适应性数据驱动的易感-感染-死亡-死亡(SIRD)传染模型设计的,该模型考虑了社交距离的影响。此外,适应SIRD模型包括随时间变化的自回归传染参数,动态收敛,根据流行病的阶段。这个新的模型是通过一个三层的程序,分析回归,最小二乘优化运行和自回归模型拟合确定。数据驱动的模型进行了验证,并充分描述了传染曲线在大的预测范围。在该模型中,控制输入被定义为社会距离准则的非参数化值,其直接影响SARS-CoV-2病毒的传播和感染率。NMPC策略生成逐段的恒定隔离指导方针,这些指导方针可以随着每周的过去而放松/加强。该方法的实现是通过搜索机制来进行的,因为控制是非参数化的,因此存在有限数量的可能的控制序列。模拟文章显示,以说明所提出的闭环NMPC策略,这是能够减少感染的数量,并逐步放松社交距离的措施所获得的结果。在“开环”/无控制条件下,死亡人数仍然可以减少高达30%。该预测预测了2020年9月2日的感染高峰,如果没有制定协调的卫生政策,可能导致超过150万人死亡。该框架是巴西可能的公共卫生政策的指导方针。
2020-07-19 math.OC physics.soc-ph q-bio.PE
Crowd Control in Plazas Constrained to Social Distancing
根据世卫组织因COVID-19大流行爆发而建议的措施,我们提出了一种简单而通用的方法,用于计算受社交距离限制的公共空间的最大容量。该方法假设人与人之间的最小距离为两米,并在四个实际广场进行了测试。此外,我们还估算了公共活动(如市场或音乐会)时的公共空间容量。我们相信,我们的方法将直接为所谓的“新常态”下的人群控制提供指导方针,为未来更准确的发展迈出第一步。
2020-05-12 cond-mat.soft physics.soc-ph
How zealots affect the energy cost for controlling complex social networks
复杂网络的可控性可能适用于理解如何控制复杂的社交网络,其中成员分享他们的意见并相互影响。在这一领域以前的工作集中在可控性,能源成本,或优化的假设下,所有节点都是兼容的,传递信息中立,没有任何偏好。然而,节点中立性的假设应该重新评估,因为在网络化的社会系统中,有些人可能会坚持他们的个人信仰。通过引入一些顽固的代理人,或狂热者,谁坚持自己的信念,并寻求影响他人,控制能量计算和比较那些没有狂热者。结果发现,狂热者的存在会以二次方的速度改变他们自己固定信念的能量成本。然而,无论狂热者的存在是否增加或减少能源成本,都受到不同参数之间相互作用的影响,例如狂热者的信念、驱动程序数量、最终控制时间制度、网络效应、网络动态以及数量和配置受狂热者影响的中立节点。例如,当一个网络动态是线性的,但没有一致性行为时,逆向狂热者可能会帮助减少控制能量。在从众行为中,逆向狂热者总是通过增加能量成本来负面影响网络控制。本文的结果表明,谨慎建模时,真正的网络社会系统的网络线性动力学的可控性,因为系统的动力学行为是敏感的参数变化。
2022-06-11 physics.soc-ph
Optimal control of epidemic spreading in presence of social heterogeneity
COVID-19的传播在大多数国家都通过非药物干预措施得到了遏制。特别是,这方面最有效的措施是企业和学校的居家和关闭策略。然而,全民封城远未达到最佳效果,并带来严重的经济后果。因此,现在有一个强烈的兴趣,设计更有效的限制。在这项工作中,从最近的动力学类型的模型,考虑到所描述的个人的社会接触的异质性,我们分析了引入最优控制策略的系统,有选择地限制接触的平均数量,从而减少感染病例的数量的影响。由于数据驱动的方法,我们表明,这种新的数学模型允许评估社会限制的影响。最后,使用这里介绍的模型,从现有的数据出发,我们显示了所提出的选择性措施,以抑制流行趋势的有效性。
2021-11-04 math.OC nlin.AO physics.soc-ph
The Opacity Problem in Social Contagion
时尚、产品采用、暴民、谣言、迷因和新兴规范是各种各样的社会传染,它们被建模为网络级联。这些级联的实证研究是脆弱的,我们所描述的“不透明问题”:无法观察到的临界水平的同伴影响所需的触发个人的行为变化。即使有最大的信息,网络级联揭示的间隔,约束临界水平的同行曝光,而不是临界值本身。现有的实践使用区间最大值,系统地高估了行为改变所需的社会影响。仿真结果表明,高估可能是常见的,在幅度大。一项针对320万Twitter用户的标签级联的实证研究证实了这一点:五分之一的标签采用由于不透明问题而遭受临界值不确定性。不同的假设,这些时间间隔导致定性不同的结论的作用,同伴强化扩散。我们介绍了一种解决方案,结合确定紧密有界的区间预测不确定的临界值,使用节点级信息。
2018-11-19 cs.SI physics.soc-ph
Signs of criticality in social explosions
本文通过话题标签分布的幂律指数与网络模块度分析,揭示社会示威在爆发前后及期间存在临界性迹象和高相关结构。
2024-01-20 physics.soc-ph
Non-Equilibrium Phase Transitions Induced by Social Temperature in Kinetic Exchange Opinion Models on Regular Lattices
在这项工作中,我们研究了三态意见模型在噪声存在下的临界行为。这种噪音代表了独立的行为,起到了社会温度的作用。规则D维格上的每个代理都有一个概率$q$作为独立的,即,他可以选择自己的意见而不受邻居意见的影响。此外,在互补概率$1-q$的情况下,代理通过动力学交换与随机选择的最近邻交互。我们的数值计算结果表明,该模型经历非平衡相变的临界点$q_{c}$,依赖于晶格尺寸。这些相变是有序-无序型的,具有与伊辛模型相同的临界指数。与伊辛模型一样,该模型的上临界维数为$D_{c}=4$.从社会的角度来看,随着社会关系的增加,更容易观察到人口中的多数意见。
2017-03-13 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Critical Transitions in Social Network Activity
生态学、气候科学、生物医学和工程学中的大量复杂系统被观察到表现出临界点,在临界点系统的内部动力学状态突然改变。例如,这种关键的过渡可能导致生态环境和气候条件的突然变化。数据和模型表明,可检测到的警告信号可能会出现在这些严重事件之前。这一观点也被随机多尺度系统中一般分岔的抽象数学理论所证实。作为警告信号的随机标度律是否也存在于预测社会中的先验{ \it unknown}事件的社交网络中是一个令人兴奋的开放问题,目前只能给出高度推测性的答案。在这里,我们提供了解决这个棘手问题的第一步,重点是先验{ \it已知}事件和分析社会网络数据集,重点是经典的方差和自相关警告信号。因此,我们的研究结果涉及一个绝对基本的问题:从其他领域已知的随机警告信号也可以在大规模的社交网络数据中检测到吗?我们肯定地回答这个问题,因为我们发现,几个先验已知的事件之前的方差和自相关增长。因此,我们的研究结果清楚地建立了必要的起点,进一步研究抽象的数学理论和社交网络中的各种关键转变之间的关系。
2013-11-13 cs.SI nlin.AO physics.data-an
Preemptive periodic epidemic control reduces life and healthcare system costs without aggravation of social and economic losses
许多国家正在通过在较轻和较重的限制之间切换来管理COVID-19疫情。虽然开放-关闭和关闭-开放循环的社会经济成本相当,但前者在死亡和医疗保健系统压力方面造成的负担要重得多。最近在以色列观察到了拖延造成的死亡人数的实证,在2020年8月下旬至12月中旬期间,以色列实施了两个周期,开放-关闭造成约1,600人死亡,而关闭-开放造成440人死亡。
2021-04-06 cs.SY eess.SY physics.soc-ph
Slightly generalized Generalized Contagion: Unifying simple models of biological and social spreading
我们激励和探索广义传染的基本特征,一个模型机制,统一的生物和社会传染的基本模型。广义传染建立在基本观察的基础上,即所有类型的传播和传染都涉及某种形式的系统记忆。我们讨论了三个主要类别的系统,广义的传染病提供,类似:简单的生物传染病;临界质量传染的社会现象;和一个中间的,爆炸性的,消失的临界质量传染。我们还提出了一个简单的解释,在一个小的种子感染的个人的背景下,全球传播的条件。
2017-08-31 physics.soc-ph
Universality, criticality and complexity of information propagation in social media
社交媒体中的信息雪崩通常与大脑中神经元活动的雪崩类似。虽然大量的文献揭示了存在一个独特的过程,表征神经元活动在生物体之间的基本协议,在网上社交媒体的信息动态是远远不够理解。在以前的研究中发现,信息雪崩的统计规律在整个系统中并不稳健,并且使用完全不同的过程来表示信息传播的合理驱动机制。在这里,我们分析了从众多在线平台(包括Telegram,Twitter和微博)收集的近10亿个时间戳事件,观察时间超过10年,以表明社交媒体中的信息传播是一个普遍而关键的过程。普适性来自于对跨平台的相同宏观模式的观察,而不管手头特定系统的细节如何。从幂律分布和相应的超标度关系推导出临界行为,表征信息雪崩的大小和持续时间。神经元活动可以被建模为一个简单的传染过程,其中只有一个单一的暴露于活动可能足以使其扩散。相反,对我们数据的统计测试表明,简单和复杂的传染混合在一起,其中一个人的参与需要多个熟人的曝光,这是社交媒体中信息传播的特征。我们表明,该过程的复杂性与传播的信息的语义内容。关于音乐、电影和电视节目的对话话题往往以简单的传染过程传播,而关于政治/社会主题的有争议的讨论则遵循复杂传染的规则。
2021-10-06 cs.SI physics.soc-ph
Overlapping modularity at the critical point of k-clique percolation
最显著的社会现象之一是在社交网络中形成社区,这些社区与家庭、朋友圈、工作团队等相对应。由于人们通常同时属于几个不同的社区,由此产生的重叠导致了社区本身的极其复杂的网络。因此,揭示社交网络的复杂社区结构是一个具有巨大实际应用潜力的重要任务,近年来引起了人们的极大兴趣。团渗流方法(CPM)是最早的重叠社区发现方法之一,它已经被用于分析几个不同的社交网络。在这种方法中,社区对应于k-团渗流集群,并且用于设置该方法的参数的一般启发式是将系统调整到刚好低于k-团渗流的临界点。然而,这一规则是基于简单的物理原理,其有效性从来没有受到定量分析。在这里,我们研究的质量分区的临界点附近使用最近推出的重叠模块化措施。根据我们对真实社会网络和其他网络的研究结果,重叠模块在接近临界点时显示出最大值,证明了最佳参数设置的原始标准。
2013-08-15 cs.SI physics.soc-ph
Intermittent social distancing strategy for epidemic control
我们研究了间歇性社交距离策略对自适应复杂网络中流行病传播的关键影响。我们的特点的影响,我们的战略框架中的易感感染康复模型。在我们的模型中,根据本地信息,易感个体中断与感染个体的接触概率为$σ$,并在固定时间$t_{b}$后恢复。我们发现,根据网络拓扑结构,在我们的社交距离策略存在一个截止阈值$σ_{c}$,超过该阈值,流行阶段消失。我们的研究结果支持的理论框架和广泛的模拟模型。此外,我们表明,这种策略是非常有效的,因为它会导致一个“易感群体行为”,保护了很大一部分的易感个体。我们解释我们的研究结果使用渗流参数。
2012-03-20 cs.SI physics.soc-ph
Vulnerabilities and Attacks Targeting Social Networks and Industrial Control Systems
脆弱性是系统或网络基础设施中的弱点、缺点或缺陷,攻击者可以利用这些弱点、缺点或缺陷来损害系统,破坏其正常运行,并将其用于其财务、竞争或其他动机,或仅用于网络出轨。在本文中,我们重新审视了对工业控制系统和社交网络用户的各种类型的攻击。我们已经列出了执行这些攻击所利用的所有漏洞及其对这些系统和社交网络的影响。重点将主要放在OSN中使用的漏洞上,这些漏洞将社交网络转换为反社交网络,并且这些网络可以进一步用于对与受害者用户相关的用户进行网络攻击,从而对越来越多的社交网络用户进行连续的攻击链。另一种类型的攻击,Stuxnet攻击,最初是为了攻击伊朗的核设施,也在这里讨论,它通过改变目标系统中的代码来损害它所控制的系统。Stuxnet蠕虫病毒是一种非常危险和危险的攻击手段,是第一种,因为它允许攻击者操纵实时的设备。
2014-03-22 cs.CR cs.SI physics.soc-ph
Phase transitions in social sciences: two-populations mean field theory
本文介绍了一种新的两组相互作用自旋的平均场统计力学模型,并根据它们的相对尺寸研究了相变。一个跳跃的平均磁化被发现为大的相互作用值时,两个人口的相对百分比跨越一个临界阈值。它示出了如何临界百分比取决于内部相互作用和初始磁化强度。该模型被解释为一个原型的居民-移民文化互动和社会科学的观点得出的结论。
2007-03-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Economic and social factors in designing disease control strategies for epidemics on networks
流行病控制模型的本地,全球和小世界的网络被认为是,只有部分信息的个人和他们的连接状态。有效控制措施的主要目标是以尽可能低的成本阻止这一流行病,包括治疗和追踪疾病传播所需的费用。我们发现,延迟检测的传染性个人和存在的远程链接是最重要的因素决定的成本。然而,长距离联系的细节通常是社会互动中最不为人所知的元素,因为它们的偶然性和潜在的短暂寿命。我们表明,在某些条件下的疾病传播的概率,它是可取的,试图跟踪这些链接。因此,收集一些关于网络结构的额外知识可能有利于确保成功和具有成本效益的控制。
2006-08-14 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.soc-ph
Time-Critical Influence Maximization in Social Networks with Time-Delayed Diffusion Process
影响力最大化是在社交网络中找到一小组高影响力用户(也称为种子)的问题,使得在某些传播模型下的影响力传播最大化。在本文中,我们考虑时间关键的影响力最大化,其中一个人希望在给定的最后期限内最大限度地扩大影响力。由于时间被认为是在优化,我们还扩展了独立级联(IC)模型和线性阈值(LT)模型,将时间延迟方面的影响力扩散在社交网络中的个人。我们表明,时间延迟IC和LT模型下的时间关键的影响力最大化化保持所需的属性,如子模块化,这使得贪婪的近似算法,以实现近似比$1-1/e$。为了克服贪心算法的低效性,我们设计了两个启发式算法:第一种方法基于计算树结构和有向非循环子图中的精确影响的动态规划过程,第二种方法是将问题转化为原模型中的问题,然后应用已有的快速启发式算法求解,仿真结果表明,我们的算法达到了相同的效果传播的贪心算法,同时运行几个数量级更快,他们也优于现有的快速算法,忽略了最后期限的约束和延迟的扩散。
2015-07-13 cs.SI physics.soc-ph
Universality and scaling in human and social systems
统计物理学的目标是从系统各组成部分的相互作用中理解多体系统的宏观行为。当多体系统达到临界状态时,会出现简单的普适行为和标度行为。在这次演讲中,我首先介绍了临界物理系统中的普适性和标度性的概念,然后简要回顾了人类和社会系统中的普适性和标度性行为的一些例子,例如股票收益的普适交叉行为,文学作品统计数据中的普适性和标度性,国家或国家演化的普适趋势等。我提出了一些有趣的问题,供进一步研究。
2018-07-13 physics.soc-ph
Critical network effect induces business oscillations in multi-level marketing systems
最近的“社交网络革命”(例如,随着社交媒体、Facebook等的出现)一直在推动阐明作为经济活动基础的嵌入式网络的运动。网络科学和经济学的空前结合揭示了由熟悉和相似性激发的人类互动网络如何潜在地引发我们经济中常见的起伏。针对被称为多层次营销的百万强全球行业,这项研究发现,这样一个社会动力型企业只能通过歧视与谁建立企业家关系来稳定运作。
2012-09-25 nlin.AO physics.soc-ph
Interaction Network, State Space and Control in Social Dynamics
在本章中,我们研究了一阶和二阶多智能体系统中大群体中全局模式的出现,重点关注影响动力学的两个成分:交互网络和状态空间。状态空间决定了系统可以达到的平衡类型。同时,收敛到特定的平衡点取决于相互作用网络的连通性和相互作用势。当系统不满足收敛到所需平衡的必要条件时,可以对有限维系统及其平均场极限施加控制。
2016-07-25 math.DS physics.soc-ph
The norm game on a model network: a critical line
规范博弈(normgame,NG)是由罗伯特·阿克塞尔罗德(RobertAxelrod)提出的一个讨论社会系统中规范保持水平随时间演化的框架。最近NG制定了一个社会传染的模型社会网络上的两个稳定状态:背叛者或惩罚者。在这里,我们计算这些状态之间的临界线的平面上的参数,它衡量的严重程度的惩罚和被惩罚。我们还表明,这条线的位置是更容易受到的代理人谁总是惩罚,从来没有背叛的数量,比那些总是背叛,从来没有惩罚。这一进程是根据1990年前后靠近本次会议所在地弗罗茨瓦夫的一些欧洲国家的犯罪统计数据加以讨论的。
2009-04-01 physics.comp-ph physics.soc-ph
Social influence makes self-interested crowds smarter: an optimal control perspective
人们经常会看到一群人用相似的信息以一种很大程度上独立的方式解决类似的问题。我们在这里认为,群体可以变得“更聪明”,即,通过部分地遵循平均意见,更有效和更强大。这一观察结果与人们普遍接受的观点背道而驰,即群体的智慧会随着社会影响力而退化。关键的区别在于,个人是自私的,因此会拒绝那些不能提高他们绩效的反馈。我们提出了一个控制理论的方法来计算社会影响的程度,即,一个人接受群体反馈的水平,这优化了性能。我们对人类受试者($N = 194$)进行了一项实验,其中参与者首先被要求独立解决一个最优化问题,即,不受社会影响。我们的理论方法估计社会影响的$30\%$程度是最佳的,导致人群表现的$29\%$改善。然后,我们让同一批人解决一个新问题,并获得平均意见。令人惊讶的是,我们发现群体中社会影响力的平均程度是$32\%$,表现上有$29\%$的改善:换句话说,群体自组织成一个接近最佳的设置。我们相信,这种使人群“更聪明”的新模式有可能对包括人口健康和政府规划在内的各种领域产生重大影响。我们包括一个案例研究,以展示一群国家如何集体学习优化经济增长的税收和支出水平。
2016-11-04 cs.SI math.OC physics.soc-ph
A Tutorial on Modeling and Analysis of Dynamic Social Networks. Part II
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);Institute for Problems of Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院机械问题研究所);ITMO University(ITMO大学);Politecnico di Torino(都灵理工大学)
本文总结了动态社交网络建模与分析的最新方法和贡献,重点讨论了社交过程的最新模型以及多智能体系统理论的发展。
2018-03-31 cs.SI cs.SY eess.SY