On limitations of uniplex networks for modeling multiplex contagion
许多网络传染过程本质上是多重的，但在分析实践中往往被简化为单一网络上的过程。因此，我们研究数据建模的选择如何影响传染过程的预测。我们证明了多重传染过程不仅仅是其组成的单一网络上的传染过程的联合。我们使用来自两种不同背景的多重网络数据-（1）行为网络，使用“简单”流行病学模型来表示其潜在的传染病传播，以及（2）来自在线社交网站的用户，使用基于阈值的“复杂”传染过程来表示其潜在的信息传播。我们的研究结果表明，多重数据上的传染是不准确捕获的模型开发的单重网络，即使当他们结合起来，（组合）的单重和多重结果之间的差异的性质取决于这些网络的具体传播过程。
2023-01-20 physics.soc-ph
Complex social contagion induces bistability on multiplex networks
社会强化机制是信息技术生态系统中普遍存在的一种现象，近年来引起了人们的广泛关注。虽然社会强化对单层网络的影响已经有了很好的记录，但需要扩展到多层网络，以研究来自不同社交圈的强化如何影响传播动态。为此，我们将多层社会强化到多重网络上的不知情者-传播者-无知（SIS）模型。我们的理论分析结合了成对方法和平均场论，并与大规模模拟结果吻合良好。令人惊讶的是，我们发现这种复杂的社会传染机制触发了双稳态现象的出现，灭绝和爆发状态共存。特别是，在这一地区出现了稳定流行的滞后环，这解释了为什么在现代社会中对谣言传播的斗争是长期和困难的。此外，我们表明，最终状态的传染区域依赖于初始密度的采用者，其临界值降低的传染性或多层加固的增加。特别是，我们强调两个可能的条件爆发的社会传染：拥有大的传染传递性，或拥有大的初始密度的采用者具有强大的多层加固。我们的研究结果揭示了多元化网络中社会强化的不可忽视的力量，这为设计有效的营销和促进创新等传播行为策略提供了启示。
2021-05-25 cs.SI physics.soc-ph
How women organize social networks different from men
社交网络的叠加，如通信、友谊或贸易网络，被称为多重网络，构成了人类社会的结构支柱。新的数据集现在允许量化和探索多重网络。在这里，我们从一个约30万玩家的在线游戏社会的完整行为数据集研究了多元网络的性别差异。就个人而言，女性在经济上的表现比男性好，而且承担的风险也比男性少。男性回应女性的友谊请求的速度比反之亦然，并犹豫回应女性的敌对行动。在网络层面上，女性有更多的沟通伙伴，谁是连接比男性的合作伙伴。我们发现一个强大的同质性效应的女性和更高的聚类系数的女性在贸易和攻击网络。男性之间的合作联系不多，反映出男性之间对资源的竞争。这些结果从数量上证实了女性和男性管理社交网络的方式有很大的不同。
2013-07-08 cs.SI physics.soc-ph
The weak core and the structure of elites in social multiplex networks
最近的精英识别方法强调了{ \em中介}的重要作用，通过一个新的定义的核心的多重网络，{ \em广义} $K$ -核心。这个新引入的核心子图关键地包含了那些个体，尽管他们没有很好的联系，但保持了核心的凝聚力和可塑性。有趣的是，已经表明，广义$K$核心的精英识别性能明显好于标准$K$核心。在这里，我们走得更远：在一个多元化的社会系统中，我们隔离的社区结构的广义$K$ -核心，我们确定了弱连接区域作为核心社区之间的桥梁，确保核心区域的凝聚力和连通性。该粘合区域是多重系统的{ \em弱核心}。我们测试我们的方法的适用性的数据从社会的420.000玩家的大型多人在线游戏{ \em Pardus}。结果表明，广义的$K$核心显示出一个明确的可识别的社区结构和弱核心胶合核心社区显示出非常低的连接性和聚类。尽管如此，尽管其连接性较低，但弱核心形成了一个独特的、有凝聚力的结构。此外，我们发现，成员填充的弱核心有最好的成绩在社会表现，相比，其他元素的广义$K$ -核心。弱核心为理解精英的社会结构提供了一个新的视角，突出了那些在核心中扮演粘合不同社区角色的个人亚群。
2014-12-22 cs.SI physics.soc-ph
Modeling the Multi-layer Nature of the European Air Transport Network: Resilience and Passengers Re-scheduling under random failures
我们研究了欧洲航空运输网络的动力学，使用多路复用网络形式主义。我们将考虑一组航班的每个航空公司作为一个相互依赖的网络，我们分析了系统的弹性对随机航班故障的乘客的重新安排问题。单路复用的方法和相应的多路复用的一个之间的比较示出的复用性强烈影响欧洲空中网络的鲁棒性。
2012-11-29 cs.SI physics.soc-ph
Growing multiplex networks
我们提出了一个建模框架，为日益增长的多路复用的节点可以属于不同的网络。我们定义了新的措施，复用，我们确定了一些相关的成分建模其演变，如不同层之间的耦合和到达时间分布的节点。在考虑的不同情况下，复用的拓扑结构发生显着变化，节点的到达时间对度分布，平均最短路径和相互依赖性的影响。
2013-07-31 cond-mat.dis-nn cs.SI physics.soc-ph
The Multiplex Efficiency Index: unveiling the Brazilian Air Transportation Multiplex Network -- BATMN
现代社会的联系越来越紧密，反映了在复杂网络中组织社会、经济和技术结构的无所不在的趋势。最近，随着所谓的多路复用网络的出现，需要新的概念和工具来更好地理解这种类型的系统的特性，以及分析和量化其性能和效率。多路复用网络中的多样性概念是这种本质上跨学科的努力的一个突出例子，以更好地理解复杂网络的性质。在这项工作中，我们引入了复用效率指数，它允许量化的连接多样性的时间演变，特别是当复用网络的层数随时间变化。使用与巴西航空客运相关的数据，我们调查，通过新的指数，巴西航空运输网络多年来一直在变化，由于机场的私有化进程和巴西航空公司的合并。除此之外，我们还展示了多路复用效率指数如何能够以无偏见的方式量化网络效率的波动，将其值限制在0和1之间，同时考虑到多路复用结构中的层数。我们认为，建议的指数是非常有价值的任何复用网络的性能的评估，并分析，在定量的方式，其时间演变独立的层数的变化。
2020-08-14 physics.soc-ph
Multiplex Networks with Intrinsic Fitness: Modeling the Merit-Fame Interplay via Latent Layers
我们考虑了具有内在适应度和层间耦合的多路网络的增长问题。该模型包括两个层，一个包含健身和另一个附件是优先的。在第一层中，附着概率与适应度值成比例，在第二层中，与两层中的度之和成比例。我们提供了分析封闭形式的解决方案的联合分布的健身度。我们还推导出封闭形式的表达式的预期值的程度作为一个功能的健身。该模型强调了目前日益增长的多元化网络模型中存在的两个缺点：连接的同质性和适应度的同质性。在本文中，我们将讨论和分析一个在两种意义上都是异质的增长模型。
2015-06-20 cond-mat.stat-mech cs.MA cs.SI
Levy random walks on multiplex networks
随机游走是复杂网络中许多动力学行为的基本机制。此外，作为一个更现实的描述我们的社会，多元化网络已经收到越来越多的兴趣，以及动态过程发生在他们之上。在这里，灵感来自一个特定的模型的随机游走，似乎是无处不在的许多科学领域，利维飞行，我们研究了一个新的导航策略上的多重网络。利用谱图和随机矩阵理论，我们推导出平均首次通过时间和平均时间到达这些网络上的节点的解析表达式。此外，我们还探讨了Levy随机游走的效率，我们发现与单层场景相比，Levy随机游走的效率非常不同，这是由于多重网络固有的结构和动力学。最后，通过与多重网络上其他一些重要的随机游动过程的比较，我们发现在某些参数范围内，Levy随机游动是最有效的策略。我们的研究结果给了我们一个更深层次的理解利维随机游动，并显示出的重要性，考虑多重网络的拓扑结构时，试图找到有效的导航策略。
2016-05-24 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Identifying super-spreaders in information-epidemic coevolving dynamics on multiplex networks
在医疗资源有限的情况下，识别疫情中的超级传播者对抑制疾病传播具有重要意义。在现代社会，疫情信息通过各种传播渠道迅速传播，对遏制疫情起到了重要作用。本文研究了信息-疾病耦合传播动力学中超级传播者的识别问题。首先，我们发现物理接触层的中心性不再有效地识别流行病中的超级传播者，这是由于信息传播的抑制效应。在此基础上，通过考虑传播层和物理接触层之间的结构耦合和动力耦合，提出了一种耦合敏感中心性测度，用于识别疾病传播中的超级传播者。在合成网络和真实网络上的仿真结果表明，该方法不仅比单一网络上的中心度更准确，而且在识别超级传播者方面也优于两种典型的多层中心度.这些发现意味着，考虑层间的结构和动力学耦合是非常必要的，以确定在耦合多层系统中的关键作用。
2021-08-25 physics.soc-ph
Multiplex mobility network and metapopulation epidemic simulations of Italy based on Open Data
针对多数国家缺乏细粒度流动性数据的问题，本研究以意大利为例，基于开放数据构建多重流动性网络并实现SIR元种群模型，通过数据驱动的随机模拟进行情景分析，为缺乏高分辨率流动性数据的情境提供实用方法。
2022-09-16 cs.SI physics.soc-ph
Modeling partial lockdowns in multiplex networks using partition strategies
几个国家实施了全国性的居家令或封锁，以大幅减少主要导致SARS-CoV-2病毒传播的社会交往。尽管该等遏制措施对减缓COVID-19疫情至关重要，但亦带来经济负担。在这项工作中，我们提出了一个网络的方法来模拟部分锁定的实施，打破了社会断开组件，或分区。我们的模型由两个主要成分组成：一个代表不同背景下人类接触的多元网络，由家庭层、工作层和第三个社会层组成，包括一般的社会互动，以及一个模仿传染病传播的易感-感染-传播过程。我们比较了不同的分区策略，有两个目标：减少疫情爆发和最大限度地减少与部分封锁相关的经济成本。我们还表明，包括不受约束的社会互动显着增加了传染病传播，而不同种类的社会互动的限制有助于保持网络分区的benefices。
2020-11-02 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Bond percolation on multiplex networks
我们提出了一种分析方法的多重网络上的键渗流，并使用它来确定预期的大小的巨型连接组件和在这些网络中的临界键占据概率的值。我们主张这些工具的多层稳健性建模的相关性，并有助于辩论是否有任何好处是从研究一个完整的多重结构，而不是它的单重投影，特别是在看似无关的情况下，不依赖于层的键占据概率。虽然我们发现，在许多情况下，我们的多重网络理论的预测与以前得到的结果一致的monoplex网络，我们也发现了显着的结果，对于某一类的多重网络，以及我们的理论描述，新的临界现象发生的多重渗流相变是存在的。我们提供了一个例子，这种现象在一个多重网络构建从伦敦铁路和欧洲航空运输数据集。
2016-04-03 cs.SI physics.soc-ph
Modeling Responsible Elite
在ViSE（随机环境中的投票）模型中，我们研究了精英社会中由集体决策决定的社会动态。该模型允许分析参与者的社会态度的影响，如自私，集体主义，游说，利他主义等的影响，社会及其阶层的福利。社会动态取决于资本随时间的变化，以及群体的形成和分离。我们表明，存在一个负责任的精英，部分关心自己的利益，稳定社会，消除“坑损害”的悖论。社会从拥有一个负责任的精英中获得的收益与从一个同样规模的利他主义群体中获得的收益相当。如果负责任的精英屈服于诱惑，在其联合投票策略中大幅增加群体成分的权重，那么他们的收入就会大幅增加，而社会的收入则会减少。其余的参与者从加入精英中获益，而对于精英来说，保持适度的规模是有益的。如果作为对精英责任不足的回应，出现了一个数量超过精英并成为新的负责任精英的利他主义群体，那么社会再次稳定，先前精英（“精英”）的垄断结束。如果与小集团竞争的负责任的精英成为第二个小集团，那么小集团之间的激烈竞争对社会来说仍然比拥有一个独特的小集团更可取。
2019-11-01 physics.soc-ph
Modeling Society with Statistical Mechanics: an Application to Cultural Contact and Immigration
我们介绍了一个通用的建模框架来预测结果，在人口水平上，个人的心理和行为。该框架规定，研究人员建立一个成本函数，体现了什么特质价值（意见，行为等）的知识。在特定的社会条件下，个体之间的相互作用是有利的。然后使用统计力学的方法来绘制人口水平的预测，统计力学是理论物理学的一个分支，旨在将物理系统的微观和宏观行为联系起来。我们展示了我们的方法，建立两种文化之间的文化接触模型（例如，移民），表明有可能对接触如何改变两种文化做出预测。
2006-06-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Modeling of income distribution in the European Union with the Fokker-Planck equation
在这里，我们应用统计物理学来研究三个（低收入，中等收入和高收入）社会阶层的收入，而不是迄今为止研究的两个（低收入和中等收入）阶层。在阈值非线性Langevin动力学和阈值Fokker-Planck动力学的框架下，我们推导出了一个描述社会各阶层收入的统一公式，并以欧盟2006年和2008年的收入为例。因此，该公式比众所周知的Yakovenko等人的公式更一般。也就是说，我们的公式不仅很好地描述了两个区域，而且同时描述了互补累积分布函数与家庭年收入图中的第三个区域。此外，我们的公式很好地描述了关于这种收入的已知的程式化事实。也就是说，正如预期的那样，该公式为低收入社会阶层提供了Boltzmann-Gibbs收入分布函数，为中等收入社会阶层提供了弱帕累托定律。重要的是，它为高收入社会阶层预测了齐普夫定律（令人满意的近似值）。此外，由于高收入阶层的底层明显降低，中等收入阶层的区域明显缩小。事实上，这种减少使中等收入社会阶层成为中等收入社会阶层。
2013-01-10 physics.soc-ph q-fin.GN q-fin.ST
Modeling society with a responsible elite
在ViSE模型下，研究发现负责任精英通过平衡自身与群体利益稳定社会、消除损失陷阱，其收益与亲社会群体相当，且精英自私化可被更大新精英纠正。
2025-06-18 cs.GT math.OC physics.soc-ph
Coevolution and correlated multiplexity in multiplex networks
在复杂的网络系统中，不同的交互通道定义了网络层，这些网络层共存并为系统的功能而合作。为了现实的建模和理解这样的多路复用系统，我们介绍和研究一类增长的多路复用网络模型，其中不同的网络层共同进化，并研究如何纠缠的增长共同进化层可以塑造整体网络结构。我们的分析和数值计算表明，协同进化可以引起强烈的程度相关性层，以及调制度分布。我们进一步表明，这种共同进化诱导的相关的多重性可以改变系统的动态过程的响应，抑制敏感性的阈值级联过程的例子。
2013-08-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.SI
Information Society: Modeling A Complex System With Scarce Data
考虑到信息社会（IS）中的电子影响是一个复杂系统，复杂性科学工具被用来描述的过程，被认为是正在发生的。信息和通信新技术与电子社会之间有时令人不安的关系引起了不同的问题，其中一些是意想不到的。数字鸿沟（DD）和互联网治理（IG）可能是国际电子事务中最具冲突性的问题之一。承认应该为这些问题找到解决办法，但需要采取某些国际政策。在这方面，数据收集和随后的分析以及建立适当的物理模型极为重要，以便设想不同的未来情景，并提出一些随后的控制建议。在正文中，数学模型化有助于可视化政策如何影响经验社会代理系统中的个人和集体行为。为了说明这一目的是如何实现的，两种方法，（i）伊辛模型和（ii）一个广义的Lotka-Volterra模型分别用于DD和IG的考虑。可以得出结论，作为一个复杂系统的电子信息社会的社会模型化提供了有关如何减少DD和大量的弱势成员的IS如何影响IG的结果的见解。
2012-01-07 cs.IT cs.SI math.IT
Dynamical origins of the community structure of multi-layer societies
社会结构是个人管理各种不同社会关系的结果。社会可以表现为高度结构化的动态多元网络。在这里，我们研究了一个大规模的社会多元化网络的人类社会，互动在一个大型多人在线游戏的虚拟世界中的特定社区结构的动态起源。在那里，我们发现不同社会行为的社区结构存在实质性差异，这些差异由多元化中的各种网络层表示。社区规模分布要么类似于幂律，要么似乎集中在50个个体的大小。为了理解这些观察结果，我们提出了一个选民模型，是围绕三元闭包的原则。它明确地模拟了跨多路复用的不同层的节点和链路动态的共同进化。根据链接和节点的波动率，该模型表现出异常破碎的碎片过渡，其中一个层的碎片从一个大的组件成许多小的组件。观察到的社区规模分布与模型中预测的破碎化是很好的协议。我们表明，经验成对的网络层的相似性，在链接重叠和程度的相关性，实际上符合模型。这表明社会分裂的几个详细特征可以追溯到三重封闭过程。
2016-02-29 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Stylized facts in social networks: Community-based static modeling
过去对社交网络数据集的分析使我们能够对人类社会的许多方面进行实证研究，这些方面通常具有社交网络的程式化事实的特征，例如网络数量的广泛分布，社区的存在，混合和强度拓扑关系。由于对这些复杂的社交网络结构的理解还远未完成，为了更深入地了解人类社会，需要更全面的数据集和对程式化事实的建模。虽然现有的动态和静态模型可以产生一些程式化的事实，在这里，我们采取了另一种方法，通过设计一个基于社区的静态模型与异构社区大小和较大的社区具有较小的链接密度和权重。有了这几个假设，我们能够生成现实的社交网络，显示最程式化的事实，为广泛的参数，如数字和分析证明。由于我们的基于社区的静态模型易于实现和易于扩展，它可以被用作参考系，基准，或进一步的应用程序的测试平台。
2017-08-08 cs.SI physics.soc-ph
Detection of the elite structure in a virtual multiplex social system by means of a generalized $K$-core
精英是社会中的一群人，他们有能力和手段来影响、领导、治理和塑造社会。精英成员通常是关系密切的个人，这使他们能够对许多人施加影响，并迅速收集，处理和传播信息。在这里，我们认为，精英不仅是由高度连接的个人，但也有中介连接枢纽，形成一个有凝聚力的和结构化的精英小组的核心社会网络。为此，我们提出了一个概括的$K$核心算法，允许识别一个社会核心，是由良好连接的枢纽与他们的“连接器”。我们的想法的有效性的框架内定义的一个大型多人在线游戏，我们有各种社交网络的完整信息的虚拟世界。利用这种多元化的结构，我们发现，枢纽的广义$K$ -核心识别那些个人是高社会性能的一系列指标，可在游戏中。此外，使用一种涉及广义$K$ -核心和最近引入的$M$ -核心的组合策略，游戏中存在的不同“国家”的精英被完美地识别为广义$K$ -核心的模块。在深层观察到精英核心的组成发生了有趣的突然变化。我们表明，精英检测与传统的$K$核心是不可能的，在一个可靠的方式。所提出的方法可能是有用的，在一系列更一般的应用，如社区检测。
2014-12-22 cs.SI physics.data-an physics.soc-ph
Interlayer link prediction in multiplex social networks: an iterative degree penalty algorithm
在线社交网络（OSN）应用程序提供不同的体验;例如，在Twitter上发布短文本和在Instagram上分享照片。多个OSN构成复用网络。出于隐私保护和使用目的，属于不同OSN中的同一用户的帐户可能具有不同的用户名、照片和介绍。多重网络中的层间链接预测旨在识别不同OSN中的帐户是否属于同一个人，这可以帮助包括网络犯罪行为建模和客户兴趣分析在内的任务。许多现实世界的OSN表现出无标度分布，因此，不同程度的邻居可能会对不同OSN之间的节点匹配度产生不同的影响。提出了一种迭代度惩罚（IDP）算法用于多路复用网络中的层间链路预测.首先，我们提出了一个度惩罚原则，分配更大的权重给一个共同的匹配邻居与较少的连接。其次，我们应用节点邻接矩阵乘法，以有效地获得所有不匹配的节点对的匹配度。之后，我们使用经批准的最大值法从匹配度矩阵获得层间链接预测结果。最后，将预测结果插入先验层间节点对集合中，迭代进行上述过程，直至一层中所有不匹配节点都匹配或所有不匹配节点对的匹配度都等于0。实验结果表明，当复用网络平均度和节点重叠率较低时，改进的IDP算法的性能明显优于现有的基于网络结构的方法。
2020-02-06 cs.SI physics.soc-ph
Layer-switching cost and optimality in information spreading on multiplex networks
我们研究了一个多路网络上的信息传播模型，在这个模型中，代理人通过多个交互通道（层）进行交互，比如在线与在线。离线通信层，受制于跨不同交互层的传输的层切换成本。该模型的特点是逐层的路径相关的传输率超过接触，这是动态确定的传入和传出的传输层依赖。我们制定了一个分析框架来处理这种路径依赖的传输性，并证明了非平凡的多重性和传播动态之间的相互作用，包括最优性。它表明，流行病的阈值和流行响应的层切换成本的非单调性和最佳条件可以改变突然的非解析的方式，也取决于网络层的密度和种子感染的类型。我们的研究结果阐明了多元化的重要作用，它的明确考虑应该是至关重要的现实建模和预测的传播现象的多元化社交网络在一个时代的社会互动层不断多样化。
2016-02-24 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Modeling Coupled Epidemic-Information Dynamics via Reaction-Diffusion Processes on Multiplex Networks with Media and Mobility Effects
针对现有模型仅考虑孤立因素的不足，本研究在多层网络上提出耦合疾病-信息传播模型，整合媒体影响、高阶相互作用和人口移动，通过MMCA推导方程并经MC模拟验证，揭示了相关因素对疾病传播的影响，为复杂场景下的干预策略设计提供见解。
2025-04-17 physics.soc-ph
Topological bifurcations in a model society of reasonable contrarians
人们通常分为顺从者和反对者，前者倾向于与社区中的大多数人意见一致，后者倾向于不同意大多数人的意见。然而，在实践中，当绝大多数人持某种意见时，很少会出现相反的趋势，这表明了一种社会规范。这种合理的逆向行为通常被认为是独立思考的标志，在金融市场上可能是一种有用的策略。我们提出的观点动力学的社会合理的逆向代理。该模型是一个元胞自动机的伊辛型，反铁磁对相互作用建模逆向和plaquette项建模社会规范。我们引入集体变量的熵作为比较确定性（平均场）和概率（模拟）分岔图的一种方式。在平均场近似下，该模型表现出分岔和混沌相，解释为整个社会的相干振荡。然而，在一维空间排列中，人们观察到非相干振荡和恒定平均。在具有小世界效应的Watts-Strogatz网络的模拟中，平均场行为被恢复，具有类似于平均场的分叉图，但使用重新布线概率作为控制参数。无标度网络也有类似的分岔图，我们可以计算出这种网络的有效连通性。
2013-08-19 cs.SI nlin.CD nlin.CG
Fractal multi-level organisation of human groups in a virtual world
人类基本上是社会性的。他们通过自己的群体和群体内部提供的力量和创造力，逐渐主宰了他们的环境。人类群体是高度结构化的，人类学文献根据其规模和功能对人类群体进行了松散的分类，如支持集团、同情集团、乐队、认知集团、部落、语言集团等。Zhou等人确定了一个群体规模的定量离散层次结构，其首选比例接近$3$，后来在狩猎采集群体和其他哺乳动物社会中得到证实。使用高精度的大规模基于互联网的社交网络数据，我们扩展了这些早期的研究结果在一个非常大的数据集。我们分析了人类社会的一个完整的、多关系的、大型社会多元化网络的组织结构，该网络由一个大型多人在线游戏的大约40万名玩家组成，我们知道每个玩家的组成员身份。值得注意的是，在线玩家表现出与人类学家研究的社会相同的结构化等级层次，其中每一层的大小是下层的三到四倍。我们的研究结果表明，人类社会的等级组织深深植根于人类心理。
2014-03-13 cs.SI physics.soc-ph
Multiplex Markov Chains: Convection Cycles and Optimality
多重网络是互联系统和多模态数据的常见建模框架，但我们仍然缺乏对多重性如何影响随机过程的基本见解。我们引入了一种新的“马尔可夫链的马尔可夫链”模型，称为多重马尔可夫链（MMC），使可能的$(1-ω)\in [0,1]$随机步行者保持在同一层，并遵循（层特定的）层内马尔可夫链，而与概率$ω$，他们移动到不同的层以下（节点特定的）层间马尔可夫链。一个主要的发现是多重对流的识别，其中一个固定的分布表现出循环流动，涉及多个层。对流循环在流体中已被很好地理解，但在网络上还没有充分地探索。我们的实验表明，对流的一种机制是存在的不平衡（层内）度的节点在不同的层。为了获得进一步的了解，我们采用谱微扰理论来表征小的和大的$ω$的极限的平稳分布，我们表明，MMC固有地表现出最佳的中间$ω$在其收敛速度和对流的程度。作为一个应用程序，我们进行了基于MMC的脑活动数据的分析，发现MMC在健康人和阿尔茨海默病患者之间存在差异。总的来说，我们的工作表明MMC和对流作为两个重要的新方向，网络相关的研究。
2020-07-18 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Multiplexons: Limits of Multiplex Networks
本文系统介绍稠密多重网络的极限理论（多重网络元），推导度分布与聚类系数的极限，并展示相关随机图及动态网络示例，为多重网络分析提供严谨框架。
2025-10-08 cs.SI math.CO math.PR
Sandpiles on multiplex networks
本文引入了具有多种边的多重网络的沙堆模型，研究了它的标度和动力学行为。我们发现，多重性的引入并不改变雪崩动力学的标度行为，该系统是关键的渐近幂律雪崩尺寸分布的指数$τ= 3/2$双工随机网络。详细的级联动力学，但是，受多重耦合。例如，无标度网络中的高度节点（如枢纽节点）在多重动态中比在单纯网络中更容易失败，在单纯网络中，不同类型的边只是简单地聚合。我们的研究结果表明，多重建模将是必要的，以获得更好地了解现实世界的多重复杂系统，如全球经济危机的级联故障现象。
2012-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Conditions for viral influence spreading through multiplex correlated social networks
网络科学的一个基本问题是预测某些个人如何能够发起新的网络，以产生“新思想”。这些趋势的变化通常是由少数创新者引发的，他们通过“病毒式”影响力迅速将自己的想法强加于人，产生一系列追随者，将旧网络分割成一个新网络。典型的例子包括科学思想的兴起或社交媒体的突然变化，比如Facebook.com的兴起对Myspace.com的损害。这一过程在实践中是如何产生的，尚未得到最终证明。在这里，我们表明，维持病毒传播过程的一个条件是存在一个多重相关图与隐藏的“影响链接”。解析解预测渗滤相变，无论是突然的或连续的，其中网络被瓦解，通过病毒级联的追随者在经验数据。我们的模型预测了严格的条件，以维持一个大的病毒传播，通过缩放形式的局部关联函数之间的多层，我们也证实了经验。最终，该理论预测了从社会到金融系统和市场的一大类多重网络中病毒级联的条件。
2014-05-27 cs.SI physics.data-an physics.soc-ph
Contagion dynamics on adaptive multiplex networks with awareness-dependent rewiring
在这篇文章中，我们开发了一个高度集成的有效程度的方法来建模流行病和意识传播过程中的多重网络加上意识依赖自适应重新布线。这种方法跟踪个人每个状态中最近邻居的数量;因此，它允许将本地联系人的变化整合到多重网络模型中。我们推导出一个公式的阈值条件的传染病爆发，也，我们提供了一个下限的阈值参数，以指示自适应重新布线的效果。阈值分析证实了广泛的模拟。我们的研究结果表明，意识依赖的链路重新布线在提高传播阈值以及降低流行病流行率方面起着重要作用。此外，据透露，加强宣传传播与加强链接重新布线作出更大的贡献，疾病的预防和控制。此外，临界现象中观察到的依赖性的流行阈值的意识扩散率，支持元临界点以前在文献中报道的。这项工作可能有助于理解适应性网络上流行病动态和社会传染之间的相互作用。
2021-02-02 physics.soc-ph
How does public opinion become extreme?
我们通过统计物理建模和分析调查，调查了宗教，经济，政治，堕胎，婚外性行为，书籍，电影和选举投票等广泛问题，调查了社会中极端舆论趋势的出现。这些调查清楚地表明了极端观点的抬头。前兆是持有某种极端观点的个体的比例与也包括温和派的个体的比例之间的非线性关系，例如，在政治上，“非常保守”与“温和到非常保守”的人。我们提出了一个激活模型的观点动力学与互动规则的基础上存在的个人的“brongness”，模仿经验观察。根据我们的模型，非线性的发作可以与突然的自举-渗透过渡相关联，并伴随着社会中极端观点的级联。因此，它是一个预警信号，可以预测从温和到极端的转变。此外，通过相图，我们可以根据极端分子的关键部分和人们的联系，根据他们所属的分裂政权对社会进行分类。
2014-12-15 cs.SI physics.soc-ph
Modeling Epidemics on Multiplex Networks: Epidemic Threshold and Basic Reproduction Number
Instituto Balseiro, Universidad Nacional de Cuyo（昆都萨国立大学巴尔塞罗研究所）；Centro Atómico Bariloche, Comisión Nacional de Energía Atómica（阿根廷国家原子能委员会巴里洛切原子中心）；Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)（阿根廷国家科学研究委员会）；Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Facultad de Cs. Exactas, Instituto Multidisciplinario Sobre Ecosistemas Y Desarrollo Sustentable（布宜诺斯艾利斯省中部国立大学理学院跨学科生态系统与可持续发展研究所）；Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Facultad de Cs. Exactas, Instituto PLADEMA（布宜诺斯艾利斯省中部国立大学理学院PLADEMA研究所）
针对多重网络提出基本再生数R0的解析表达式，基于度均值场SIR模型和下一代矩阵方法，并通过数值模拟和随机仿真验证其作为流行阈值的作用。
2026-06-18 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Multiplexity-facilitated cascades in networks
网络的元素以多种方式相互作用，因此使用图形对其进行建模需要多种类型的边（或网络层）。在这里，我们表明，这种多路复用网络一般更容易受到全球级联比单工网络。我们推广了阈值级联模型[D. J. Watts，Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99，5766（2002）]来复用网络，其中如果任何层中足够大比例的邻居是活动的，则节点激活。我们表明，这两个组合层（即，实现其它交互起作用）并将网络分成多个层（即，识别不同种类的相互作用）促进级联。值得注意的是，不易受全球级联影响的层如果耦合起来，可以合作实现它们。一方面，这表明在不完全了解系统的多重性的情况下预测级联的基本限制;另一方面，它提供了通过在现有网络中引入或去除稀疏层来控制级联的可行方法。
2012-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
What does Big Data tell? Sampling the social network by communication channels
大数据已经成为大规模了解社会结构和动态的主要来源。社会互动网络可以被认为是一个多路复用，其中每一层对应于一个沟通渠道，所有这些渠道的聚合构成了整个社会网络。然而，通常人们只知道其中一个通道的信息，甚至是其中的一部分，这应该被认为是整个通道的子集或样本。在这里，我们介绍了一个模型的基础上，自然的双边通信信道选择机制，其中一个通道导致一致的网络属性的变化。例如，虽然预计整个社交网络的度分布在大于1的值处具有最大值，但我们得到了单调递减的分布，正如在单通道数据的实证研究中所观察到的那样。我们还发现，由于抽样方法的不同，可能会出现或加强重复性。我们分析了我们的发现的深远影响。
2016-10-28 cs.SI physics.soc-ph
Modeling disease spreading with adaptive behavior considering local and global information dissemination
该研究提出了一个模型框架，用于在疾病爆发期间研究具有自适应人类行为的疾病动态，同时考虑局部观测和全局信息的影响。一个重要的应用场景是，通勤者可以在旅行期间从他们的身体接触中观察症状和对策后调整他们的行为，从而改变疾病爆发的轨迹。我们介绍了异质平均场（HMF）的方法在一个多路网络设置，共同模拟传染病的传播动力学的接触网络和传播动力学的信息在观察网络。疾病的传播是使用经典的易感染性-感染性-易感性（SIS）过程捕获的，而类似SIS的过程则模拟了被称为不知情-知情-不知情（UAU）的知情传播。多重网络的使用有助于捕捉疾病传播和信息传播之间的相互作用，以及一个动态如何影响另一个。理论分析表明，根据疾病和信息的渗透强度，存在三种潜在的平衡态。信息的传播可能有助于在人口中形成群体免疫力，从而抑制和消除疾病的爆发。最后，利用地铁出行者接触网络进行数值实验，揭示了现实世界中的疾病和信息动态，并对交通系统抵御传染病风险的能力进行了深入研究。
2020-08-25 physics.soc-ph
Modeling the dynamics of dissent
我们研究了在一个由不同权威水平的代理人组成的威权社会中，反对权威的意见的形成。我们探讨了一个“反对”的意见，持有较低级别，服从，或不太权威的人，在一个环境中的“肯定”的意见，权威的领导人举行的传播。一个真实的例子是一个腐败的社会，人们反抗这样的领导人，但它可以应用于更普遍的情况。在我们的模型中，代理可以根据他们相对于邻居的权威和他们自己的信心水平来改变他们的意见。此外，在一定的概率下，代理人可以推翻肯定的意见，采取邻居的反对意见。基于分析推导和数值模拟，我们观察到，网络结构和异质性的权威，以及它们的相关性，显着影响的可能性，不同意见，通过人口传播。特别是，当权威分布非常不均匀，并且权威与人们的邻居数量（度）之间存在正相关关系时，反对意见受到抑制。除了这种极端的情况下，虽然，当人们有倾向于推翻权威持有不同意见，不同意见的传播发生，但不同的意见可能需要很长时间才能传播到整个社会，这取决于模型参数。我们认为，内部的社会结构的代理人设置的时间尺度达成共识，意见传播的基本结构特性的分析的基础上。
2018-04-09 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Local phase transitions in a model of multiplex networks with heterogeneous degrees and inter-layer coupling
本文提出无偏最大熵多重网络模型，映射到广义Ising模型，揭示节点异质性与层间耦合引发局部相变，从而分离虚假与真实相关性，并应用于International Trade Multiplex验证。
2019-10-10 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Disease and information spreading at different speeds in multiplex networks
当今，我们在进行传染病传播建模时面临的挑战之一是开发控制疾病传播的方法。在这篇文章中，我们研究如何传播知识的疾病影响传播的疾病在人口中的相互作用的个人。为此，我们分析了多重网络上两个不同过程之间的相互作用：使用易感染-易感染动态传播流行病和传播有关疾病的信息-及其预防方法-使用未意识到-意识到-未意识到动态，以便知情的个人不太可能被感染。与以前的相关模型不同，疾病和信息在同一时间尺度上传播，我们在这里引入一个参数，控制两个过程的传播之间的相对速度。我们研究了这个模型的行为，使用平均场的方法，得到的结果与蒙特卡罗模拟均匀复杂的网络。我们发现，提高信息传播的速度降低了疾病的流行，正如人们所预料的那样。然而，与流行病过程相比，提高信息过程的速度具有增加疾病流行的反直觉效果。这一结果开启了关于信息传播对疾病传播影响的有趣讨论。
2020-08-03 physics.soc-ph q-bio.PE
Multirelational Organization of Large-scale Social Networks in an Online World
在网络媒体上收集个人指纹的能力彻底改变了研究人员探索人类社会的方式。社会系统可以被看作是众多复杂社交网络的非线性叠加，其中节点代表个人，链接捕捉各种不同的社会关系。社会互动的网络拓扑结构一直是研究的重点，然而，这些互动的多维性在很大程度上被忽略，主要是因为缺乏数据的实证研究。在这里，我们第一次分析了一个完整的，多关系的，大型的社会网络，这个社会由一个大型多人在线游戏的30万多名玩家组成。我们提取了玩家之间六种不同类型的一对一互动的网络。其中三个具有积极的含义（友谊，沟通，贸易），三个具有消极的含义（敌意，武装侵略，惩罚）。我们首先将这些类型的网络作为独立的实体进行分析，发现负相互作用与正相互作用的不同之处在于它们的低互惠性，较弱的聚类性和厚尾度分布。然后，我们继续探索不同网络类型的相互依赖性如何决定社会系统的组织。特别是，我们研究不同类型的链接之间的相关性和重叠，并展示了个人在不同网络中扮演不同角色的趋势。作为一个示范的力量的方法，我们提出了第一个经验性的大规模验证的长期存在的结构平衡理论，通过专注于特定的多元网络的友谊和敌意的关系。
2010-07-19 physics.soc-ph
The computational power of a human society: a new model of social evolution
本文提出一种新框架，将社会及其生物环境视为计算机器，用同一新型计算模型刻画二者共同演化，以量化社会复杂性及热力学成本与增长。
2025-02-25 cs.MA econ.GN physics.soc-ph
Epidemic spreading with awareness and different timescales in multiplex networks
传染病传播的理论模型的主要问题之一是发展控制传染媒介传播的方法。人类行为在传播动力学中起着根本作用，可用于阻止疾病传播或减轻疾病负担，因为意识到疾病存在的个人可以采取措施减少接触传染病的机会。在本文中，我们提出了一个数学模型的疾病传播的意识在复杂网络。与以前的模型不同，信息的传播遵循广义的Maki-Thompson谣言模型。信息和疾病传播之间的时间尺度也有灵活性。我们验证了表征信息意识扩散的速度极大地影响了疾病的流行。我们还表明，不知情的个人的比例减少并不总是意味着患病率的下降，因为疾病和意识传播之间的相对时间尺度在系统的动态中起着至关重要的作用。这个结果被证明是独立的网络拓扑结构。最后计算了模型的流行阈值，并证明了它不依赖于相对时间尺度。我们的研究结果为信息如何影响疾病传播提供了一个新的视角，并可用于开发更有效的疾病控制方法。
2019-09-21 physics.soc-ph q-bio.PE
Modeling Explosive Opinion Depolarization in Interdependent Topics
本文提出 social compass model 研究相互依赖话题的意见去极化动力学，解析证明在话题不相关时从极化到共识的相变具有爆发性，并通过数值模拟与真实选举数据验证了该理论框架。
2023-10-24 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Social Fröhlich condensation: Preserving societal order through sufficiently intensive information pumping
目的：本文旨在提出社会Frohlich凝聚体的基本假设，并吸引其他研究人员（无论是从物理学和社会政治学）的注意力，在高能量社会的稳定性和秩序的维护模型的问题，加上社会的能量浴的高温。设计方法学途径：社会Frohlich凝聚模型及其分析是基于量子热力学和场论（应用于物理学之外）的数学形式。调查结果：所提出的类量子模型为Frohlich凝聚等复杂的社会政治现象提供了一致的操作模型。研究局限性影响：社会弗罗利希凝聚模型在很大程度上基于开放量子系统理论。需要作出更多的努力，以连贯一致的方式拟订这一框架。实际影响：现代信息开放社会的稳定性证明了这种现象的社会弗罗利希凝聚。社会影响：接近Frohlich凝聚状态是社会稳定的强大源泉。了解它的信息结构和来源，有助于现代社会的稳定。原创价值：Frohlich凝聚的类量子模型在社会和政治科学中的应用确实是对暴露于来自大众媒体和基于互联网的来源的强大信息辐射的社会中的社会稳定进行数学建模的新颖和原创的方法。
2021-12-06 physics.bio-ph physics.soc-ph
Modeling Changing Scientific Concepts with Complex Networks: A Case Study on the Chemical Revolution
Language Science and Technology Department, Saarland University（萨尔兰大学语言科学与技术系）
本文通过复杂网络分析化学革命中两种理论的演变，揭示概念变化与熵和拓扑密度的关系，提出基于主题的原型概念表示框架。
2026-03-18 cs.CL physics.soc-ph
