Bypass rewiring and extreme robustness of Eulerian networks
旁路重新布线提高了网络的连通性和鲁棒性,以防止节点的移除,包括故障和攻击。提出了有向网络上旁路重布线的概念,并对无限有向随机网络上的随机旁路重布线进行了解析和数值模拟研究。因此,随机旁路重布线使得无限有向(无向)随机网络对于任意占用概率都非常鲁棒当且仅当除了固定数量的节点之外的每个节点的入度等于出度(除了有限数量的节点之外的每个节点都有偶数度);旁路重布线使得渗流阈值为0。因此,一个有限网络有一个强连接的生成子网,它有一个欧拉路径或循环,当且仅当存在一种旁路重新布线的方式,使有限网络对每一个删除节点的组合都非常鲁棒;欧拉网络对每一个删除节点的组合都非常鲁棒。
2017-12-14 physics.data-an physics.soc-ph
Localization of multilayer networks by the optimized single-layer rewiring
研究了多层网络主特征向量的局部化性质。从对应于离域PEV的多层网络开始,我们使用优化技术重新布线网络边缘,使得重新布线的多层网络的PEV变得更加本地化。该框架使我们能够仔细检查网络的结构和光谱特性在不同的本地化点在重新布线过程中。我们表明,重新布线只有一层是足够的,以获得具有高度本地化的PEV的多层网络。我们的研究表明,一个单一的边缘重新布线的优化多层网络可以导致一个高度本地化的PEV的完全离域。PEV的局部化行为的这种敏感性伴随着一对几乎退化的特征值。这一观察为深入了解PEV网络本地化的起源开辟了一条途径。此外,使用真实世界的社会和生物数据构建的多层网络的分析表明,这些真实世界的多层网络的本地化特性与模型多层网络的模拟结果吻合得很好。这项研究是相关的应用程序,需要了解传播的扰动多层网络。
2018-02-21 eess.SP nlin.AO physics.soc-ph
Smart Rewiring for Network Robustness
虽然每天都有新形式的攻击出现,以破坏重要的基础设施,但服务提供商也需要制定战略来降低极端故障的风险。在这种情况下,网络科学的工具已被用来评估网络的鲁棒性,并提出弹性拓扑结构的攻击。我们在这里提出了一种新的重新布线的方法来修改网络拓扑结构,提高其鲁棒性,在一系列有针对性的攻击过程中的网络最大的组件的演变的基础上。与以前的策略相比,我们的方法降低了几个数量级的计算工作量,以提高鲁棒性。我们的重新布线还驱动了具有相似度的节点层的形成,同时保持了高度模块化的结构。这种“模块化洋葱状结构”是先前在文献中描述的洋葱状结构的特定类别。我们将我们的重新布线策略应用于世界航空运输网络的未加权表示,并表明通过智能交换约9%的链接,可以实现其整体鲁棒性提高30%。
2013-09-20 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Efficient Rewirings for Enhancing Synchronizability of Dynamical Networks
本文提出了一种优化复杂动态网络同步性的算法。基于一些网络属性,重新布线,即消除边并在其他地方创建新边,迭代地执行,避免总是自循环和相同节点之间的多个边。我们表明,该方法是能够提高网络的同步性的任何规模和拓扑性质在一个小的步骤,规模与网络的大小,虽然我们采取的Laplacian的特征比作为优化的目标函数,我们将表明,它也可以选择其他合适的目标函数表现出几乎相同的性能。优化后的网络是Ramanujan图,因此,这种重布线算法可以用来产生任何大小和平均度的Ramanujan图。
2008-12-27 physics.soc-ph
Absorbing transition in a coevolution model with node and link states in an adaptive network: Network fragmentation transition at criticality
我们考虑一个一般模型,其中有一个耦合动力学的网络中的节点状态和链接状态。这种耦合动力学与由链路重新布线机制引起的网络拓扑结构的动态变化共同进化。这种协同进化模型的特点是节点和链路状态的局部动态与随机网络中链路重布线的非局部动态的相互作用。的节点和链接的状态的耦合动力学本身产生的吸收相变,这是强大的对链路重布线机制。然而,网络的动力学会引起显著的物理变化,特别是在某些链接不改变状态但总是重新连接的情况下:首先,网络分裂发生在吸收跃迁的临界线上,并且只发生在这条线上,因此分裂是临界性的表现。其次,在吸收跃迁的活跃阶段,有限大小的波动使系统进入单一网络组件共识阶段,而在没有重新布线的情况下,其他配置是可能的。此外,这个阶段是在生存时间与系统规模呈线性关系之后达到的,而当没有重新布线时,生存时间与系统规模呈指数关系。我们的研究结果的社会解释有助于描述的过程中出现的社会分裂和两极分化。
2020-06-02 nlin.AO physics.soc-ph
Controlling contagious processes on temporal networks via adaptive rewiring
我们考虑时变网络上的经常性传染过程。作为一个控制程序,以减轻流行病,我们提出了一个自适应的重新布线机制,暂时隔离受感染的节点检测后。作为案例研究,我们调查了德国的生猪贸易网络。基于广泛的参数范围内的广泛的数值模拟,我们证明了适应机制导致的参数范围的显着扩展,其中大多数的索引节点(流行病的起源)导致消失的流行病。此外,相对于索引节点,自适应性能非常不均匀。我们量化的成功建议的适应计划依赖于感染期和检测时间。为了支持我们的研究结果,我们提出了一个平均场分析描述的问题。
2016-03-06 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.QM
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
Guided rewiring of social networks reduces polarization and accelerates collective action
University of Graz(格拉茨大学);Complexity Science Hub(复杂科学中心)
本文针对社交网络极化阻碍集体行动合作的问题,对比多种连边重连与推荐算法,发现异配等启发式重连可更高效去极化、加速合作共识形成,为社交网络技术向善设计提供参考。
2025-11-19 cond-mat.stat-mech cs.SI nlin.AO
Network-ensemble comparisons with stochastic rewiring and von Neumann entropy
评估给定网络对于随机网络系综是典型的还是非典型的(即,网络集成比较)具有从零模型选择和假设检验到聚类和分类网络的广泛应用。我们开发了一个框架,网络合奏比较网络随机重新布线。我们研究了两个重新布线过程,统一和程度保持重新布线,产生随机网络合奏,收敛到埃尔多塞-雷尼和配置模型合奏,分别。我们通过冯诺伊曼熵(VNE),一个网络的总结统计测量信息含量的基础上的拉普拉斯矩阵的频谱,研究收敛性,并开发一个扰动分析的预期效果重新布线上VNE。我们的分析产生了一个估计有多少重新布线需要一个给定的网络,以类似于一个典型的网络从合奏,提供了一个计算效率的数量网络合奏比较,不需要模拟相应的重新布线过程。
2017-11-29 cond-mat.dis-nn cs.IT math.IT
Coevolution of Cooperation and Partner Rewiring Range in Spatial Social Networks
近年来,人们对网络上的共同进化博弈的研究越来越感兴趣。尽管取得了很大的进展,很少有人注意到空间嵌入式网络,其中潜在的地理距离,而不是图形距离,是一个重要的和相关的方面的合作伙伴重新布线过程。因此,在很大程度上仍然不清楚个别合作伙伴如何重新布线范围偏好,本地与全球,出现和影响合作。在这里,我们明确地解决这个问题,使用空间嵌入式社交网络的合作和合作伙伴重新布线范围偏好的共同进化模型。与本地重新布线相比,全局重新布线没有距离限制,但在建立任何长距离链路时会产生一次性成本。我们发现,在广泛的模型参数范围内,全球合作伙伴切换偏好可以协同进化的合作。此外,由此产生的合作伙伴网络是高度异构的小平均最短路径长度,同时保持高聚类,从而具有小世界属性。我们还发现了一个最佳的可用性的声誉信息的出现,全球合作者,谁形成遥远的伙伴关系,在自己的成本。从共同进化的角度来看,我们的工作可能有助于解释在现实世界中伴随着合作而出现的普遍存在的小世界拓扑结构。
2016-10-28 cs.SI physics.soc-ph
Rewiring driven evolution of quenched frustrated signed network
该研究构建了经典阻挫符号网络随机重连行为的研究框架,基于主方程做理论估计并与模拟对比,还通过生灭过程映射给出概率分布精确解,深化了阻挫网络演化动力学的理论认知。
2023-08-23 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Local rewiring rules for evolving complex networks
对于每个节点具有相同的固定出度的有向网络,考虑了链路重布线的影响。我们模拟了一个由三种机制产生的网络,这些机制存在于各种网络系统中:增长,全球重新布线和本地重新布线。在重新布线阶段,随机选择一个节点,将其一条向外的边从其目的地分离,然后以两种可能的方式之一重新连接到网络;全局连接到随机选择的节点,或局部连接到原始选择节点的后代的后代。虽然连接到节点的概率随着其连通性的增加而增加,但分离的概率也会增加,结果是指数度分布,其中少数外围节点具有极大的度。我们通过识别一组节点可以增长到非常高的程度的情况来解释这些离群值。
2014-08-15 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Improving Network Degree Correlation by Degree-preserving Rewiring
本文针对通过度保持重连最大化网络度相关性的问题,证明其单调性与子模性并提出GA方法,验证其优于基线方法,还提出三种启发式策略并探究重连对谱鲁棒性、中心性度量鲁棒性的影响。
2024-04-11 cs.SI physics.soc-ph
Condensation and topological phase transitions in a dynamical network model with rewiring of the links
同时具有节点异质性和拓扑约束的增长网络模型可以产生丰富的相结构。我们提出了一个简单的模型的基础上优先连接与重新布线的链接。重新布线的概率由节点的负适应度和网络是简单图的约束来调制。在低温和高的重新布线速率下,该约束诱导长度为2的路径的玻色-爱因斯坦凝聚,即具有延伸的链接凝聚的新的相变。该模型的相空间包括在连接组件的缩放和网络的退化的进一步的过渡。
2014-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Fast degree-preserving rewiring of complex networks
Technical University of Denmark(丹麦技术大学);University of Limerick(利默里克大学);Leiden University(莱顿大学)
本文提出了一种快速度 preserving 重 wiring 算法,用于高效调整复杂网络的 assortativity,适用于大规模网络。
2026-03-02 physics.soc-ph
Exact Solutions for Network Rewiring Models
具有恒定数量的边的演进网络可以使用重新布线过程来建模。这些模型被用来描述许多真实世界的过程,包括文化产物的进化,如姓氏,基因变异的进化,以及简单的经济物理学模型中策略的流行,如少数人博弈。该模型与用于眼镜、量子引力和财富分配的瓮模型密切相关。找到了度分布的全平均场方程,并给出了它的精确解和生成解。
2007-04-11 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Epidemic spreading in evolving networks
在无标度稳态网络的情况下,建立了一个传染病传播模型,并对该模型进行了分析。结果发现,与人们天真的预期相反,重新布线的过程通常倾向于抑制传染病传播。特别是它被发现,在静态网络中,重新布线网络的度分布指数$γ>3$表现出一个阈值的感染率低于该流行病在稳定状态下消亡。然而,在重新布线的情况下,阈值更高。对于$2<γ\leq 3$,不存在这样的阈值,但是对于小的感染率,感染节点的稳态密度(流行率)对于重新布线网络是较小的。
2010-01-22 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.OT
Exact Solutions for Models of Cultural Transmission and Network Rewiring
我们通过重新布线网络的度分布来观察进化,因此边的数量是恒定的。这完全等同于具有漂移和创新的文化传播模型中概率分布的演化,或者存在突变的基因同质性模型。我们表明,在文献中的平均场方程是不完整的,并提供完整的方程。然后,我们给出了一个精确的解决方案,他们的长期解决方案和他们的办法平衡。数值结果表明,这些都是很好的近似,并证实了特征简单的逆幂律分布在一定条件下的大规模截止。另一种选择是我们得到一个完全齐次的解。我们考虑如何在实践中可能出现这样的过程,使用最近的少数博弈研究为例。
2006-08-04 physics.soc-ph
How does active participation effect consensus: Adaptive network model of opinion dynamics and influence maximizing rewiring
在本文中,我们研究的影响,积极参与-或故意寻找其他代理人,目的是说服他们-的动态共识形成。为此,我们提出了一个自适应网络模型,其中两个过程的形状观点动力学在交织的时间尺度:(一)代理适应他们的意见受到社会网络邻居谁持有的意见在一个容忍区间$δ$和(ii)代理重新布线网络连接的影响,目的是最大限度地提高自己的影响力,对整个系统的意见。我们研究这个系统中的内源性设置,其中所有的代理人都受到影响,并试图最大限度地发挥影响力,并在外源性控制的设置,其中外部代理人不受影响自适应地试图最大限度地发挥他们的影响。在这两种设置中,我们发现三个制度的固定的意见配置:(一)低$δ$的两个均匀平衡的激进的意见簇在意见空间的极端制度,(二)中间$δ$的“赢家拿最多”的两个大小不等的激进的意见簇制度,和(三)大$δ$的制度,在非常低的传播妥协的共识状态可以达到。与随机和故意减少传播的重新布线的自适应过程相比,我们证明,在制度(iii)中,竞争影响力最大化可以在接近最佳的时间内实现接近最小的意见传播。此外,我们还表明,竞争影响最大化重新布线可以减少小的有影响力的少数民族对共识状态的影响。
2019-06-03 cond-mat.dis-nn nlin.AO physics.soc-ph
Rewiring hierarchical scale-free networks: Influence on synchronizability and topology
许多现实世界的复杂网络同时表现出无标度行为和层次组织的拓扑特征。在这方面,确定性无标度[A.- L. Barabási \etal,Physica A,299,3(2001)]和伪分形无标度[S. N.多罗戈夫采夫\etal,物理学Rev. E,65,6(2002)]网络构成同时包含上述属性的显著模型。控制这种网络形成的规则是完全确定的。然而,现实世界的网络可能既不是完全确定的,也不是完全分层的。因此,我们建议在这里完美的分层无标度网络与随机重新布线的边缘作为实际的网络系统的更好的代表。特别是,我们保留了各种确定性网络的无标度分布,但在重新布线的同时连续放松了层次结构。我们利用主稳定性函数的框架来研究耦合在这种重连网络上的动力系统的同步性。有趣的是,这揭示了重新布线的过程能够显著增强,以及恶化所产生的网络的同步性。我们调查的影响重新布线的边缘上的重新布线的网络的拓扑性质,反过来,它们的关系,各自的拓扑结构的同步性。最后,我们将确定性无标度网络和伪分形无标度网络的同步性与随机无标度网络(使用经典的Barabási-Albert增长和偏好连接模型生成)进行了比较,发现后者比确定性网络更能促进同步性。
2017-07-13 nlin.CD physics.soc-ph
Effects of local and global network connectivity on synergistic epidemics
在具有无限和有限范围重连的格点模型(小世界和类小世界模型)中,研究了局部和全局连通性对协同的易感-感染-消除流行病传播的影响。在一个简单的模型中发现了几种效应,并得到了分析上的支持:(1)在具有高局部连通性的网络上,通过强建设性协同作用,重新连接增强了对流行病的抵御能力;(2)在具有任意局部连通性的网络上,通过破坏性或弱建设性协同作用,重新连接增强了流行病的传播;(3)在具有低局部连通性的网络中,独立于协同作用,重新连接增强了流行病的传播。
2015-11-22 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Optimal rewiring in coupled opinion and epidemic dynamics with vaccination
研究动态网络中耦合观点与传染病动力学的模型,发现网络重连在短期加剧疫情峰值而长期降低感染率,最优重连策略是网络分裂前最大化重连概率。
2023-05-04 physics.soc-ph
Exact Solution for the Time Evolution of Network Rewiring Models
我们考虑使用随机和优先连接的混合二部图的重新布线。给出了度分布及其母函数的全平均场方程。这些方程在任何时刻对所有有限参数值的精确解都可以用标准函数来表示。结果表明,这些解决方案是一个很好的适合数值模拟的模型。我们讨论了我们的模型和其他几个在文献中,包括瓮,双陆棋,和球在盒子里的模型,瓦特和Strogatz重新布线问题和零范围过程的一些模型的例子之间的关系。我们的模型也等同于在各种应用中使用的模型,包括文化传播、姓氏和基因频率、眼镜和财富分配。最后,一些选民模型和一个少数民族游戏的例子也显示了我们的模型所描述的功能。
2007-05-10 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Q-Learning-Driven Adaptive Rewiring for Cooperative Control in Heterogeneous Networks
Department of Accounting, National Taiwan University, Taiwan(台湾大学会计系);College of Health, Lehigh University, USA(莱斯大学健康学院)
该研究提出基于Q学习的自适应重连方法,结合时序差分学习与网络重构优化智能体策略与连接,在异构幂律网络中识别出三种行为机制,揭示机器学习可作为多智能体网络合作自组织的新驱动力。
2025-09-03 cs.AI physics.soc-ph
Collective variables for homophily-driven network rewiring dynamics
Zuse Institute Berlin(柏林齐瑟研究所);Freie Universität Berlin(柏林自由大学);University of Bayreuth(拜罗伊特大学)
针对同质性驱动的随机网络重连过程,利用数据驱动方法识别低维集体变量,并基于图论推导其闭合演化方程,实现宏观降阶建模。
2026-06-25 math.DS physics.soc-ph
Diffusion on assortative networks: from mean-field to agent-based, via Newman rewiring
本研究从异质平均场近似过渡到基于智能体的模型,利用配置模型和Newman重连方法构建网络系综,研究匹配网络上的扩散过程,并比较不同方法的结果。
2024-06-14 physics.soc-ph
Systemic risk mitigation in supply chains through network rewiring
本研究探讨通过策略性重连供应商-客户链接缓解供应链系统性风险,采用统计物理方法在不减少产出的前提下将风险降低16-50%,并揭示了实际网络拓扑存在不必要的过高风险。
2025-04-29 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
How Recommendation Algorithms Shape Social Networks: An Adaptive Voter Model Approach
University of Graz(格拉茨大学)
本文通过自适应投票模型研究推荐算法对社交网络极化和碎片化的影响,发现局部重连线机制加剧了网络极化和回声室效应。
2026-01-19 physics.soc-ph
Resilience and rewiring of the passenger airline networks in the United States
航空运输网络是关键基础设施的一个基本组成部分,由一系列单独的航空公司组成,每个航空公司都有一个系统设计和工程网络结构。我们分析了美国七家最大的客运航空公司的个体结构,发现具有密集互连性的网络(如k值高的大k核所量化的)对有针对性地删除机场(节点)和随机删除飞行路径(边缘)都具有极强的弹性。这样的网络保持连接,并引起启发式旅行时间的最小增加,尽管删除了大多数节点或边缘。基于节点度或中心性的有针对性的去除获得了类似的结果。我们引入网络重新布线方案,提高弹性,以不同程度的扰动,同时保持航班和登机口的要求总数。最近的研究集中在正常操作条件下的轴辐式空间网络的渐近最优性,但我们的研究结果表明,点对点架构可以更好地适应扰动。
2010-10-19 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Improving controllability of complex networks by rewiring links regularly
本文提出一种通过定期重 wiring 链接来提升复杂网络可控性的算法,并通过实验验证其有效性,发现可控性主要由平均度和入度与出度的正相关性决定。
2014-12-26 cs.SI cs.SY eess.SY
Effect of rewiring for a sandpile model on a directed network
Universidad de Chile(智利大学)
研究一维和二维BTW模型在重连节点以允许能量释放时的雪崩统计,发现负载分布基尼系数在重连比例约85%时出现转变,而其他度量不明显;二维情况下能量释放呈幂律,基尼系数平稳下降。
2026-06-23 cond-mat.stat-mech nlin.CG physics.comp-ph
Co-evolutionnary network approach to cultural dynamics controlled by intolerance
从阿克塞尔罗德的文化传播模型开始,我们引入了一个重新布线的概率,使代理切断与他们的不友好的邻居的联系,如果他们的文化相似性低于一个容忍参数。对于低容忍值,重新布线促进收敛到一个冻结的单一文化状态。然而,中间的宽容价值观阻止重新布线一旦网络是支离破碎的,导致一个多元文化的社会,即使是最初的文化多样性的价值观,其中原始阿克塞尔罗德模型达到全球化。
2011-10-07 cs.SI physics.soc-ph
Detecting and Describing Dynamic Equilibria in Adaptive Networks
我们回顾了自适应网络的范式接触过程(或SIS模型)的建模尝试。详细阐述了一个特定的建议机制的拓扑结构的变化(重新布线)和平均场分析,我们得到一个粗粒度的观点,共同发展的网络拓扑结构的稳定活跃阶段的系统。引入一个替代的框架适用于广泛的自适应网络类,主动稳态检测,并给出了三种不同的重新布线方案的扩展描述所产生的稳态统计。我们发现,稍微修改的标准重新布线规则可以导致微小或剧烈的变化,稳态网络拓扑结构。
2013-03-01 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Attacking The Assortativity Coefficient Under A Rewiring Strategy
本文研究对抗性攻击下通过重连策略改变网络同配系数的问题,提出贪心算法与整数规划求解,实验验证其有效性,如ER网络重连10%边可提升同配系数60%。
2023-10-13 cs.SI physics.soc-ph
Emergence of community structures through biased random walks rewiring
社区结构已经在各种复杂的现实世界网络中被识别出来,例如,通信,信息,互联网和股东网络。群落规模分布的尺度性反映了网络拓扑结构的异质性。现有的网络生成或生长模型能够再现网络的一些性质,包括度分布、大聚类系数和社区。然而,社区规模的缩放行为缺乏调查,特别是从本地相互作用的角度。基于异构节点行为不同导致网络拓扑位置不同的假设,我们提出了有向网络中设计随机游动的模型来解释观测网络中的特征.该模型强调了两种不同的动力学可以模拟局部相互作用,并且在再现真实复杂网络的特征时,隐藏层是必不可少的。该模型可以解释的关键特征包括社区规模分布、度分布、渗流性质、平均路径长度分布以及上述性质对数据中节点标签的依赖性。
2022-07-08 math.DS physics.soc-ph
Mechanisms for tuning clustering and degree-correlations in directed networks
随着复杂网络作为解决多学科问题的有效工具的出现,网络生成模型已经获得了自己的重要性。这些模型使我们能够广泛地分析从现实世界的网络中获得的数据,研究它们的相关性并证实理论结果。在这项工作中,我们介绍的方法,基于度保持重新布线,可以用来调整随机和无标度拓扑结构的有向网络的聚类和度相关性。他们提供了零模型来研究上述属性的作用以及它们的优势和局限性。我们发现,在聚类的情况下,结构关系,这是独立的拓扑结构和重新布线方案被揭示,而在度相关性的情况下,网络拓扑结构被发现发挥重要作用的机制的工作。我们还研究了链接密度对这些重新布线机制的效率的影响,发现在聚类的情况下,网络的拓扑结构在确定链接密度如何影响重新布线过程中起着重要的作用,而在度相关性的情况下,链接密度和拓扑结构,对于足够多的重新布线步骤没有作用。除了调整网络属性的预期目的之外,所提出的机制还可以用作揭示结构关系和拓扑约束的工具。
2017-05-04 cs.SI physics.soc-ph
Local rewiring algorithms to increase clustering and grow a small world
许多真实世界的网络在顶点之间具有高度的聚类:共享邻居的顶点通常也直接相互连接。一个网络的聚类可以是其连通性和社区结构的有用指标。已经开发了用于生成具有高聚类的网络的算法,但通常依赖于添加或删除边缘和节点,有时是从完全空的网络中添加或删除。在这里,我们介绍了一种算法,该算法通过从现有网络开始并重新排列边来创建高度聚类的网络,而不添加或删除它们;这些算法可以保持其他网络属性,即使聚类增加。它们依赖于局部重新布线规则,其中单个边以保证增加聚类的方式改变其顶点之一。这个贪婪的步骤可以迭代地应用于将随机网络转换为具有更高聚类的形式。此外,提出的算法增长网络的聚类速度比增加其路径长度的速度更快,这意味着网络进入了一个相对高聚类和低路径长度的状态:一个小世界。这些算法可能是现实世界网络如何有机地重新排列以实现或保持高聚类和小世界结构的基础。
2018-04-11 cs.DM cs.SI math.CO
Faster Random Walks By Rewiring Online Social Networks On-The-Fly
许多在线社交网络的特征在于限制性的web界面,其仅允许通过界面查询用户的本地邻居。为了通过其限制性的web界面在这样的在线社交网络上实现分析,许多最近的努力重用现有的马尔可夫链蒙特卡罗方法(诸如随机游走)来对社交网络进行采样并支持基于样本的分析。然而,这种方法的问题是经常需要大量的查询(即,长的“混合时间”)以使随机游走达到期望的(静止的)采样分布。在本文中,我们考虑了一个新的问题,使更快的随机游走在线社交网络的"重新布线"的社会网络上的飞行。具体来说,我们开发修改的拓扑结构(MTO)-采样器,通过只使用信息暴露的限制性的Web接口,构建一个“虚拟”的覆盖拓扑的社交网络,同时执行随机游走,并确保随机游走遵循修改后的覆盖拓扑结构,而不是原来的。我们表明,MTO-Sampler不仅可以证明提高采样的效率,但也实现了显着节省查询成本比现实世界的在线社交网络,如谷歌+,Epinion等。
2012-11-22 cs.DS cs.SI physics.soc-ph
Emergence and persistence of communities in coevolutionary networks
我们调查的出现和持久性的社区,通过最近提出的自适应重新布线的机制,在共同进化网络。我们描述了在一个共同进化网络中产生的拓扑结构,该网络具有一个自适应的重新布线过程和一个简单的类似投票规则的节点动态。我们发现,对于一些值的参数描述的自适应重新布线过程中,社区结构出现在一个连接的网络。我们发现,社区的出现与系统中活动链接的数量减少有关,即连接不同状态的两个节点的链接。社区结构状态的生命周期与系统的规模成指数关系。此外,我们发现,一个小的噪声在节点动态可以维持多样性的状态和社区结构的时间在一个有限大小的系统。因此,大的系统大小和/或局部噪音可以解释许多真实系统中群落和多样性的持续存在。
2014-07-01 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
A network epidemic model with preventive rewiring: comparative analysis of the initial phase
本文研究了随机网络上的随机SIR和SEIR传染病模型,其中个体可以以一定的概率$ω$重新连接远离感染的邻居(并以概率$α$重新连接到非感染的个体,否则如果$α=0$则简单地丢弃边缘),即所谓的预防性重新连接.该模型表示为SIR- $ω$和SEIR- $ω$,我们专注于早期阶段的爆发,在那里我们得到表达的基本再生数$R_0$和预期程度的传染节点$E(D_I)$使用两种不同的近似方法。第一种方法通过分支过程来近似流行病的早期传播,而第二种方法使用对近似。的表达式进行了比较,从随机模拟SIR- $ω$和SEIR- $ω$流行病泊松和无标度网络的相应的经验平均值。在没有暴露节点的重新布线的情况下,这两种方法预测相同的流行病阈值和相同的$E(D_I)$的两种类型的流行病,后者是非常接近的平均度从模拟的流行病泊松网络。在流行阈值之上,成对模型高估了从模拟计算的$R_0$的值,这与分支过程近似预测的值非常接近。当暴露的个体也与$α> 0$重新连接时(可能没有意识到被感染),这两种方法给出了不同的流行阈值,分支过程近似与模拟更一致。
2016-10-18 cs.SI physics.soc-ph q-bio.PE
A model of dynamic rewiring and knowledge exchange in R&D networks
本文通过一个基于Agent的模型研究了企业间研发联盟中的知识交换过程。现有的研究指出,企业选择联盟伙伴时会考虑网络相关和网络无关的特征(例如,社会资本与补充知识存量)。在我们的基于代理的模型中,企业位于一个度量的知识空间。互动规则包括一个探索阶段和知识转移阶段,在此期间,企业寻找一个新的合作伙伴,然后评估他们是否可以建立一个联盟,以交换他们的知识库存。决定整个系统特性的模型参数是联盟形成和解散的速率以及代理的交互半径。接下来,我们定义了一个新的绩效指标,基于知识空间中的公司所走过的距离。值得注意的是,我们发现,-取决于联盟的形成率和互动半径-企业往往集群周围的一个或多个吸引子在知识空间,其位置是一个紧急属性的系统。而且,更重要的是,我们发现,存在一个倒U形的网络性能的依赖于两个模型参数。
2016-06-29 physics.soc-ph
Rewiring the network. What helps an innovation to diffuse?
与创新扩散相关的一个基本问题是社会网络结构如何影响这一过程。关于现实世界影响力网络的经验证据非常有限。另一方面,基于代理的建模文献报告不同的,有时似乎矛盾的结果。在本文中,我们研究了一系列的Watts-Strogatz网络的创新扩散过程,试图阐明这个问题。使用所谓的Sznajd模型作为骨干的观点动力学,我们发现,公布的结果实际上是一致的,并允许预测网络拓扑结构在各种情况下的作用。特别是,创新的扩散在更规则的图上更容易,即具有更高的聚类系数。此外,在不确定性的情况下--与公共卫生计划或生态运动有关的创新尤其如此--一个更加集群化的网络将有助于扩散。另一方面,当社会影响不太重要时(即在完全信息的情况下),较短的路径将有助于创新在社会中传播,因此,在随机图上传播将是最容易的。
2013-10-20 cs.SI physics.soc-ph
Fragmentation transition in a coevolving network with link-state dynamics
我们研究了一个网络模型,耦合的动态链接状态与网络拓扑结构的演变。每个链路A或B的状态根据多数规则或零温度Glauber动力学进行更新,其中链路采用网络中大多数相邻链路的状态。此外,在本地少数的链路被重新布线到随机选择的节点。虽然在多数决定规则下演化的大型系统总是陷入由失效链接组成的无序拓扑陷阱,但任何数量的重新布线都能够通过重新链接失效链接来驱动网络完成有序,从而使系统摆脱陷阱。然而,取决于多数规则和重新布线过程的相对速率,系统朝着不同的有序吸收配置演化:要么是所有链路处于相同状态的单组分网络,要么是分裂成两个具有相反状态的组分的网络。对于低的重新布线率和有限大小的网络,有一个域的双稳态之间的碎片和非碎片的最终状态。有限尺寸标度表明,对于大型系统和任何非零的重新布线率,碎片化是唯一可能的情况。
2014-06-16 cs.SI physics.soc-ph
Adversarial Attacks to Scale-Free Networks: Testing the Robustness of Physical Criteria
对抗攻击最近一直在警告人工智能社区,因为许多机器学习算法被发现容易受到恶意攻击。本文研究了无标度网络的对抗攻击,以检验其鲁棒性的统计措施。除了著名的随机链路重布线(RLR)攻击,制定和模拟两个启发式攻击:度添加为基础的链路重布线(DALR)和度间隔为基础的链路重布线(DILR)。这三种策略被应用于攻击由Barabási-Albert模型生成的各种规模的强无标度网络。据发现,DALR和DILR是更有效的比RLR,在这个意义上说,重新布线的链路数量较少,可以成功地在相同的攻击。然而,DILR是隐藏的RLR在这个意义上,他们都是通过引入一个相对较少的几个典型的结构属性,如平均最短路径长度,平均聚类系数,平均对角线距离的变化。本文的结果表明,从对抗攻击效应的角度来看,将网络分类为无标度网络必须非常小心。
2020-02-04 cs.SI physics.soc-ph
Emerging properties of the degree distribution in large non-growing networks
本文针对非增长网络,通过重连算法建立动力学玻尔兹曼模型,在平均场标度下简化为福克-普朗克方程,统一刻画优先连接与随机网络的度分布,并分析其收敛到平衡态的指数或代数速率,为长期行为提供见解。
2025-07-10 nlin.AO physics.soc-ph
Supply chain network rewiring dynamics at the firm-level
本研究利用匈牙利增值税数据重建企业级供应链网络,发现每年约25%企业退出、55%链接更替,并构建统计模型再现网络特征以评估经济韧性与冲击传播。
2025-03-26 econ.GN nlin.AO physics.soc-ph
A loop enhancement strategy for network robustness
许多实际系统都是无标度网络,由于其普遍存在的拓扑结构,使得它们极易受到攻击。因此,为了提高连通性的鲁棒性,迄今为止已经提出了几种通过增强度-度相关性的边缘重布线方法。事实上,具有正度-度相关性的洋葱状结构对攻击具有最佳鲁棒性。另一方面,最近的研究表明,鲁棒性和循环是密切相关的。因此,我们专注于增强循环作为一种新的方法来提高鲁棒性。在这项工作中,我们提出了边缘重布线方法,并评估其对鲁棒性的影响,通过应用到实际网络。我们所提出的方法是两种类型的重布线在保持度或不调查的影响的程度修改的鲁棒性。数值结果表明,我们提出的方法提高了鲁棒性的水平相同或超过国家的最先进的方法。此外,我们的工作表明,以下两点对于进一步提高鲁棒性更为重要。首先,鲁棒性与循环的关系比度-度相关性更密切。其次,它通过减小最大和最小度之间的差距来显著提高鲁棒性。
2020-12-29 physics.soc-ph
Coevolving complex networks in the model of social interactions
我们分析了阿克塞尔罗德的共同进化复杂网络的社会互动模型。我们介绍了四个扩展与不同的机制,边缘重新布线。这些模型旨在捕捉两种相互作用--偏好依恋,这可以在科学家或演员的合作中观察到,以及局部重新连接,这可以在日常关系中的友谊形成中观察到。数值模拟结果表明,在三种模型中,所提出的动力学机制可以使节点度服从幂律分布,聚类系数较高,同时仍保持小世界效应.所有模型的特点是由两个不同性质的相变。在局域重布线的情况下,即使在热力学极限下,我们也得到了有序-无序的不连续相变,而在长距离切换的情况下,在热力学极限下,不连续性消失,只留下一个连续的相变。此外,我们发现了第二个转折点的一个新的和普遍的特点-聚类系数的突然增加,由于许多小的完全子图的网络内部的形成。
2016-12-26 cs.SI physics.soc-ph
Tuning the average path length of complex networks and its influence to the emergent dynamics of the majority-rule model
我们展示了如何适当的重新布线的帮助下,大都市蒙特卡洛计算实验可以利用创建网络拓扑结构具有规定的平均路径长度(APL)的值,同时保持相同的连接度和聚类系数分布。使用建议的重新布线规则,我们说明了如何形成的著名的多数规则模型的紧急动态的APL证明需要开发高效的算法来调整这样的网络特性的独特影响。
2014-12-06 cs.SI physics.soc-ph
Adaptive network dynamics and behavioral contagion in multi-state drug use propagation
提出整合行为转变与自适应网络重连的多状态网络模型,发现重连概率是控制毒品成瘾传播的主导参数,表明社交环境管理比单纯改变个体行为更有效。
2025-06-26 physics.soc-ph
General coevolution of topology and dynamics in networks
我们提出了一个一般的框架,在动力系统的共同进化的研究。这种现象是由两个相互作用的网络元素的动力学过程的共存:节点状态的变化和重新布线的节点之间的链接。重新布线的过程是根据两个基本动作来描述的:节点之间的断开连接和重新连接,两者都基于它们的状态比较机制。我们假设重新布线和节点状态改变的过程分别以概率Pr和Pc发生,彼此独立。协同进化系统的集体行为可以在参数空间(Pr,Pc)上刻画。作为一个应用,对于一个类似投票者的节点动力学,我们发现具有相似状态的节点之间的重新连接会导致网络分裂。在此空间上计算了具有不同性质的网络发生碎裂的临界边界。我们表明,协同进化模型对应于曲线在这个空间上描述的功能之间的关系Pr和Pc。一个大的域阶段和一个破碎的阶段在网络中的发生预测不同的模型,并发现与一些早期的结果协议。系统的集体行为也在断开和重接行为的参数空间上得到了刻画。在这个空间的一个区域中,我们发现了一种行为,在这种行为中,不同的节点状态可以在一个大型的连接网络上共存很长时间。
2011-09-05 cond-mat.stat-mech nlin.AO nlin.CG
The structure of coevolving infection networks
感染动力学中的疾病意识可以用自适应接触网络来建模,其重新布线规则反映了易感者避免传染性接触的尝试。这种类型的模型的模拟显示了一个活跃的阶段与恒定的感染节点密度,其中疾病的动态和链接重新布线的相互作用,促使收敛到一个定义良好的度分布,无论初始的网络拓扑结构。我们开发了一种方法来研究这种动态平衡,并给出了分析描述的结构的特征度分布和其他网络措施。该方法适用于广泛的一类系统,并可用于确定许多其他自适应网络的稳态拓扑结构。
2012-12-05 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Fractality and degree correlations in scale-free networks
分形无标度网络在经验上已知表现出离散度混合。然而,最近邻节点之间的负度相关是否使无标度网络分形并不明显。在这里,我们研究的可能性,在复杂网络的dispertativity是分形的起源。为此,最大离散(MD)网络的准备,通过重新布线的边缘,同时保持的度序列的初始不相关的无标度网络,保证成为分形通过重新布线的边缘。我们的结果表明,大多数不同拓扑结构的MD网络都不是分形的,这说明分形性并不是导致网络分形性的原因。此外,我们认为,分形的无标度网络需要一个长程排斥相关类似的程度。
2017-01-13 cs.SI physics.soc-ph
Different reactions to adverse neighborhoods in games of cooperation
在社会困境中,随机互动的个体之间的合作往往很难实现。如果在网络中发生交互,则情况会发生变化,其中网络结构与交互个体的行为策略共同演变。特别是,合作可以稳定,如果个人倾向于切断互动链接时,面对不利的邻里。在这里,我们考虑两种不同类型的反应,不利的邻居,以及所有可能的混合这些反应。当面对一个悲观的前景时,玩家可以选择切断和重新连接他们与其他人的一些联系,或者他们可以迁移到另一个地方,在新的当地社区建立新的联系。我们发现,在一般情况下,当地重新布线是更有利于合作的演变比移民从不利的邻里。重新布线有助于保持参与者的度分布的多样性,有利于合作集群的自发出现。这两个属性都有利于网络上合作的进化。有趣的是,迁移和重新布线的混合甚至比单独重新布线更有利于合作的进化。虽然大多数模型只考虑一种类型的反应,不利的邻居,几个这样的反应共存实际上可能是一个最佳的设置为合作的演变。
2012-05-07 physics.soc-ph q-bio.PE