A weighted network evolution model based on passenger behavior
提出了一个加权网络演化模型，模型中结构增长和权重动态由人类行为（即乘客路径选择行为）驱动。交通网络的增长是由于人们不断增长的出行需求，其增长模式由人们的路径选择行为决定。在航空网络中，乘客通常从第三机场转机而不是直接飞往目的地，这有助于枢纽的形成，并最终导致无标度统计特性。在这个模型中，我们假设在每一个时间步出现一个新的节点，有m个旅行目的地。分析结果表明，度和强度均服从幂律分布，其指数在2.33 ~ 3之间，且与p有关，权值也服从幂律分布。该模型的聚类系数、度相关系数和度强度相关系数均依赖于概率p，也适用于社交网络。
2007-09-26 physics.data-an physics.soc-ph
Vulnerability of weighted networks
在真实网络中，复杂的拓扑特征通常与各种各样的相互作用相关联，这些相互作用由链接的权重来衡量。此外，空间限制也可能发挥重要作用，导致拓扑结构、重量和地理之间的复杂相互作用。为了研究这种网络的脆弱性，故意攻击，这些属性，因此必须考虑随着拓扑量。为了解决这个问题，我们考虑的情况下，世界范围内的机场网络，这是一个加权的异构网络的演变和结构的影响交通和地理限制。我们首先描述相关的拓扑和加权中心性措施，然后使用这些数量作为选择标准的顶点删除。我们考虑不同的攻击策略和不同的措施，在网络中实现的损害。加权属性的分析表明，中心驱动的攻击能够粉碎网络的通信或传输属性，即使在非常低的连接模式的损害水平。因此，包含权重和流量提供了复杂网络对任何有针对性的策略的极端脆弱性的证据，并且需要被视为发现和开发防御策略的关键特征。
2006-03-20 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Weighted Scale-free Networks in Euclidean Space Using Local Selection Rule
空间无标度网络的动机已经起源于不断增长的互联网以及机场网络的介绍和研究。我们认为，在这些现实世界的网络中，一个新的节点必然会选择一个相邻的本地节点进行连接，而不是在Barabási-Albert（BA）模型中的优先连接控制。在我们的模型中，节点在欧几里得空间中随机出现，并连接到最近链接的一端。尽管存在这种关键的差异，但我们观察到，我们的网络的主导行为就像BA模型一样。定义链路权为其欧氏长度的代数幂，解析计算了链路权的分布以及节点强度与度的非线性关系。有人声称，幂律衰减的链接权重随时间的推移，确保这样的非线性行为。从同一个模型中去掉欧几里得空间，得到一个更简单的巴拉巴西-阿尔伯特模型的定义，其中数值工作量随$N$线性增长。
2006-08-23 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
The Architecture of a Novel Weighted Network: Knowledge Network
网络结构出现在生物系统、万维网和技术基础设施等广泛领域。深入了解这些网络的拓扑复杂性。一些工作开始关注加权网络，如全球机场网络和合作网络，其中链接不是二元的，而是有强度的。在这里，我们构建了一个新的知识网络，通过它我们迈出了第一步，揭示知识系统的拓扑结构。此外，网络扩展到加权的一个通过分配权重的边缘。因此，我们还研究了边的强度与拓扑结构之间的关系。这些结果为理解知识系统中的层次结构和组织原则，以及边的强度与拓扑结构之间的相互作用提供了一种新的描述。该系统也为研究加权网络提供了一个很好的范例。
2008-04-20 physics.soc-ph
Corrected overlap weight and clustering coefficient
我们讨论了两个著名的网络措施：一个边缘的重叠权重和一个节点的聚类系数。对于这两种情况，事实证明，它们对于识别给定网络的重要元素（节点或链接）的数据分析任务都不是很有用。其原因是，它们在相对较小的最大子图上获得最大值，这些最大子图比较大的最大子图更有可能出现在网络中。我们展示了如何这些措施的定义可以纠正这样一种方式，他们给预期的结果。我们说明了拟议的纠正措施，将它们应用于美国机场网络使用程序Pajek。
2019-06-09 cs.SI physics.soc-ph
Unwinding the hairball graph: pruning algorithms for weighted complex networks
加权二元关系的经验网络通常包含噪声边缘，这些噪声边缘改变了网络的全局特性，并模糊了其中最重要的结构。图修剪是根据生成空模型识别最重要的边，并提取由这些边组成的子图的过程。在这里，我们重点关注当权重计算与节点相关的“事件”的发生时通常产生的整数加权图。我们引入了一个简单而直观的空模型与网络生成的配置模型，并从它导出了两个重要性过滤器：边缘似然过滤器（MLF）和全局似然过滤器（GLF）。前者是一种快速算法，根据边缘权重的边缘分布为每条边缘分配一个重要性分数，而后者是一种集成方法，考虑到边缘之间的相关性。我们将这些过滤器应用于美国机场之间的空中交通流量网络，并恢复图的地理上忠实的表示。此外，与基于边缘权重的阈值处理相比，我们的滤波器提取了一个更大，更稀疏的巨大的组成部分。
2015-12-16 cs.SI physics.soc-ph
On degree-degree correlations in multilayer networks
我们提出了一个推广的概念的基础上的张量表示的多层网络，覆盖皮尔逊和斯皮尔曼系数的定义。我们的方法也可以应用于加权网络，并提供有关考虑层对的相关性的信息。通过分析机场交通网络的多层表示，我们表明，当层独立分析或作为一个互联系统时，得到了对比的结果。最后，我们研究了层次间的异质性和非异质性水平对疾病传播的影响。我们的研究结果强调了需要研究多层系统的度-度相关性，而不是聚合网络。
2015-07-16 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Abrupt efficiency collapse in real-world complex weighted networks: robustness decrease with link weights heterogeneity
在这里，我们报告了五个高质量的真实世界的复杂加权网络的鲁棒性的全面分析的错误和攻击的节点和链接。我们分析了C. Elegans，货船，E。大肠杆菌，美国机场和人脑现实世界的复杂加权网络。我们使用二进制（例如，最大连接集群LCC和二进制效率Effbin）或加权网络结构（例如，效率Eff和总能量信息En）的网络损坏的措施。我们发现，删除一小部分的节点和链接，分别具有较高的强度和重量触发的加权功能的措施突然崩溃，而措施，评估二进制拓扑连通性几乎不受影响。这些发现揭示了现实世界复杂网络的一个有问题的响应状态，其中一小部分节点链接的攻击使这些系统处于连接但非常低效的状态。我们的研究结果揭示了鲁棒性可能被严重高估，只关注组件的连通性。最后，为了理解网络鲁棒性通常如何受到链接权重异质性的影响，我们在现实世界网络的拓扑结构上随机分配链接权重。我们发现，高度异构的网络经历了一个更快的效率下降的节点-链接删除：即现实世界中的复杂网络的鲁棒性对随机攻击比攻击是负相关的链接权重的异质性。
2019-01-18 physics.bio-ph physics.soc-ph
Dynamical Phenomena on Complex Networks
本论文的工作涉及网络动力学过程的不同方面。考虑的第一个主题是复杂网络的探索过程的理论建模，例如用于映射互联网的“traceroute”过程。我们的平均场分析的跟踪路由模型提供了一个更好的理解互联网的拓扑结构。论文的第二部分致力于研究网络的加权表示及其与基础设施系统（如机场网络）的功能属性之间的关系。其他结果有关的扩散过程和渗流加权网络。最后，我们转向社交网络，介绍了一个沟通系统的出现在一个结构化的人口的个人的一个模型的博弈。我们表明，该模型产生的动力学现象强烈依赖于相互作用的拓扑结构。
2006-09-14 cond-mat.dis-nn physics.soc-ph
Optimal Traffic Networks
受机场网络和物理互联网研究的启发，我们通过优化原理提出了一个加权网络的一般模型。最优网络的拓扑结构是一棵生成树，它使拓扑量和度量量的组合最小。它的特点是一个强烈的异构流量，距离和流量之间的非平凡的相关性和广泛分布的中心。一个明确的空间层次组织，与本地枢纽分布在较小的区域，出现作为优化的结果。改变成本函数的参数，恢复不同类别的树，特别是包括最小生成树和最短路径树。这些结果表明，变分的方法是一种替代的，可能是非常有意义的路径来研究复杂的加权网络的结构。
2006-07-25 cond-mat.dis-nn cs.GL physics.soc-ph
Supercooperation in Evolutionary Games on Correlated Weighted Networks
在这项工作中，我们研究了经典的两个人，两个战略的进化博弈的行为在一类加权网络衍生自Barabási-Albert和随机无标度的未加权图。使用习惯的模仿动力学，我们的数值模拟结果表明，链接权重的存在，以特定的方式与链接端点的程度相关，导致前所未有的合作水平在整个游戏的相空间，远高于那些发现相应的未加权复杂网络。我们通过将加权网络转换为具有特定拓扑性质的未加权网络，为这种有利的行为提供了直观的解释。由此产生的结构有助于理解为什么合作可以蓬勃发展，也提供了如何建立这种超级合作网络的想法。
2012-01-30 cs.SI physics.soc-ph
Percolation on correlated random networks
我们考虑一类随机的，加权网络，通过重新定义的模式在Hopfield模型，并通过执行渗流过程，我们得到的信息的拓扑结构和弹性网络本身的属性。考虑到图的加权性质，可以研究不同类型的键渗流：随机（随机删除链接）和确定性（基于秩权重删除链接），每种都模仿不同的物理过程。网络的演化相应地是不同的，如由最大组件大小和集群大小的分布的行为所证明的。特别是，我们可以推导出弱联系对于保持图的连通性至关重要，而且当它们最容易失败时，巨联系的组成部分通常会收缩而不会突然分裂;这些结果最近在几种社交网络中得到了证明。
2011-09-05 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
The fate of the square root law for correlated voting
我们考虑双层投票系统，并试图确定一个公平的代表在这样的系统中的最佳权重。这种投票制度的一个突出例子是欧洲联盟部长理事会。在选民独立的假设下，平方根定律给出了权力的公平分配（基于彭罗斯-班扎夫权力指数）和权重的公平分配（基于多数赤字的概念），这两个结果都在费尔森塔尔和马霍弗的书中给出。在本文中，特别强调的情况下，相关选民。投票者的合作行为是通过适当采用统计物理学中已知的自旋系统来模拟的。在某些假设下，我们能够计算出最佳权重以及议会投票与公众投票的平均偏差，我们称之为民主赤字。
2012-10-17 math.PR physics.soc-ph
Analysis of community structure in networks of correlated data
我们提出了一个重新制定的模块化，允许相关数据的网络中的社区结构的分析。新的模块化保留了原始定义的概率语义，即使网络是有向的，加权的，有符号的，并且有自循环。这是在研究任何网络时可以找到的最普遍的条件，特别是那些从相关数据定义的网络。我们将我们的研究结果应用于一个真实的网络，在里昂市（法国）的商店之间的相关数据。
2009-03-16 physics.soc-ph
Geometric origin of scaling in large traffic networks
大规模交通网络是当代人类流动和国际贸易不可或缺的组成部分。机场旅行或货船流动的网络对于了解人类流动模式\cite{Guimera2005}、传染病传播\cite{Colizza2006}、全球贸易\cite{Imo2006}和入侵物种传播\cite{Ruiz2000}是非常宝贵的。这种网络的普遍特征是其描述的必要组成部分，可以指出其形成的重要机制。不同的研究\cite{Barthelemy2010}指出，在这样的网络中测量的一些指数的通用字符。在这里，我们表明，指数，其中涉及i）节点的强度，他们的程度和ii）的权重链接到度的节点，他们连接有一个几何起源。我们提出了一个简单的鲁棒模型，表现出所观察到的幂律和相关指数的二维空间中的交通网络嵌入的维数。该模型进行了研究，分析和模拟和条件，结果与以前报道的指数清楚地解释。证明了在平面二维曲面上，权强度与度的关系为$s(k)\sim k^{3/2}$，距离强度与度的关系为$s^d(k)\sim k^{3/2}$，链权与链节点度的关系为$w_{ij}\sim(k_ik_j)^{1/2}$.我们进一步分析了球形几何的影响，相关的整个星球上，这些指数的精确值。我们的模型预测，这些指数应该在未来的研究中发现的港口网络，并施加限制，更精细的港口网络模型。
2011-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Multi-scale analysis of the European airspace using network community detection
我们表明，欧洲空域可以表示为一个多尺度的交通网络，其节点是机场，部门，或导航点和链接的定义和加权，根据节点之间的航班流量。通过使用一个独特的数据库，在欧洲空域的空中交通，我们调查这些网络的架构，特别强调他们的社区结构。我们提出，无监督网络社区检测算法可以用来监控当前的空域使用，并通过指导新的设计来改进它。具体来说，我们比较了三个社区检测算法的性能，也通过使用一个空模型，考虑到节点之间的空间距离，我们讨论了他们的能力，找到社区，可用于定义新的控制单元的空域。
2013-06-17 cs.SI physics.soc-ph
Onset of Synchronization in Weighted Complex Networks: the Effect of Weight-Degree Correlation
通过数值模拟，我们研究了网络化相位振荡器在两种不同加权方案下的同步起始。在方案Ⅰ中，链路权值与所连接节点的度的乘积相关，因此这类网络被称为权度相关网络（WDC）。在方案II中，链路权值被随机分配给每个链路，而不考虑节点的度，因此这类网络被称为权度不相关（WDU）网络。有趣的是，它被发现，通过增加一个参数，支配的权重分布，在WDC网络中的同步的开始是单调增强，而在WDU网络中有一个相反的同步性能。本文从梯度网络的角度研究了这一现象，解释了耦合梯度对网络同步的相反作用：在WDC网络中，耦合梯度促进同步，而在WDU网络中，耦合梯度恶化同步。研究结果强调了这样一个事实，即除了链接权重，权重和节点度之间的相关性也是重要的网络动力学。
2011-06-29 cs.SI nlin.CD physics.soc-ph
Power-law Strength-Degree Correlation From a Resource-Allocation Dynamics on Weighted Networks
许多加权无标度网络的节点强度和度之间存在幂律相关性，然而，这一点还没有得到很好的解释。研究了无标度网络中资源/业务流的动态行为。该动力学系统将演化到动力学平衡态，其中由资源或流量负载的量定义的强度与度以指数可调的幂律形式相关。分析结果与模拟结果吻合较好。
2006-10-16 physics.data-an physics.soc-ph
Minimum spanning trees on weighted scale-free networks
要全面了解真实网络，我们需要了解系统组件之间不均匀的交互强度所带来的后果。在这里，我们使用最小生成树（MST）来探索权重分配和网络拓扑结构对复杂网络组织的影响。我们发现，如果权重分布与网络拓扑结构相关，MST是无标度或指数。相反，当权重和拓扑之间的相关性不存在时，MST度分布是幂律的并且与权重分布无关。这些结果提供了一个系统的方法来探索复杂网络的结构和完整性的薄弱环节的影响。
2004-05-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
