Greedy Connectivity of Geographically Embedded Graphs
我们引入了一个衡量的{ \em贪婪连接}的地理网络（图形嵌入在空间中）和搜索连接路径只依赖于本地信息，如节点的位置和它的邻居。这种类型的约束在日常生活应用中很常见。贪婪连接性也会导致已建立链路上的不完美传输，并且贪婪连接性越大，从其他节点以高概率到达的节点比例越高。贪婪连通性可以作为优化网络设计的一个标准。
2010-01-28 cond-mat.stat-mech cs.NI physics.soc-ph
Geographic constraints on social network groups
社会群体是人类社会的基本组成部分。虽然我们的社会互动一直受到地理的限制，但由于实际困难，不可能评估这种对社会群体结构的限制的性质。我们构建了一个社交网络的个人，其最频繁的地理位置也是已知的。我们还根据社区检测算法将个体分类为组。我们研究了不同规模的社会群体的地理跨度的变化，并探讨了拓扑位置与其成员的地理位置之间的关系。我们发现，小的社会群体在地理上非常紧密，但当群体规模超过30名成员时，会变得更加聚集。此外，我们发现网络社区内的个人的拓扑位置和地理位置之间没有相关性。这些结果表明，传播过程面临着不同的结构和空间限制。
2011-04-04 cond-mat.dis-nn cs.SI physics.soc-ph
The effects of spatial constraints on the evolution of weighted complex networks
出于对航空运输系统的实证分析，我们定义了一个网络模型，其中包括地理属性以及拓扑和权重（交通）属性。地理属性的引入是通过将网络约束在真实空间中来实现的。有趣的是，几何特征的引入引起了权重、连接模式和顶点的实际空间距离之间的非平凡相关性。该模型还恢复了介度关联函数中出现的异常波动，如Guimerà和Amaral首次观察到的[Eur. J. B { \bf 38}，381（2004）]。所呈现的结果表明，权重动态和空间约束之间的相互作用是理解真实世界加权网络形成的关键因素。
2005-04-04 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Evolutionary Construction of Geographical Networks with Nearly Optimal Robustness and Efficient Routing Properties
在真实的地理空间上进行鲁棒、高效的网络设计是实现可靠通信系统的重要问题之一。本文基于渗流理论和几何图形的性质，从以下几个方面研究了这种设计：1）空间异质种群的网络演化，2）三峰低度的容错连通性，以及3）短路径内的分散路由.此外，我们指出了削弱的容忍度的地理限制的本地循环，并提出了一个实用的策略，通过添加一小部分的捷径之间的随机选择的节点，以提高鲁棒性的相似水平的最佳双峰网络与更大的程度$O(\sqrt{N})$的网络规模$N$。这些性质将有助于构建未来的ad-hoc网络在广域通信。
2011-11-03 cs.CG cs.NI physics.data-an
The Complex Network Patterns of Human Migration at Different Geographical Scales: Network Science meets Regression Analysis
本研究结合回归分析与网络拓扑指标，分析了城市、国家和全球三个尺度的真实人类迁移网络，发现高迁移移网络中存在显著的聚类现象且与国内迁移高度相关。
2023-10-23 physics.soc-ph stat.ME
Cities Reconceptualized: Unveiling Hidden Uniform Urban Shape through Commute Flow Modeling in Major US Cities
本研究通过建模美国多城市通勤流，发现重新定义的城市空间中人口分布趋于对数正态分布，揭示了城市系统的基本组织原则，为规划高效韧性城市提供依据。
2024-11-08 physics.soc-ph stat.AP
The evolution of network controllability in growing networks
网络结构可控性的研究集中在控制整个网络所需的最少驱动节点数。尽管对这一主题进行了深入的研究，但大多数研究仅考虑静态网络。然而，众所周知，真实的网络正在增长，新的节点和链接添加到系统中。在这里，我们分析了演化网络的可控性，并提出了一个一般规则的驱动节点的变化。我们进一步应用该规则来解决受可控性约束的网络增强问题。这些发现填补了我们对网络可控性理解的空白，并揭示了真实系统的可控性。
2021-01-26 physics.soc-ph
Growing Self-organized Design of Efficient and Robust Complex Networks
一个高效和鲁棒的网络的自组织对于未来的通信或交通系统的设计是很重要的，然而这两个特性在许多真实的网络中是不相容的。最近，人们已经发现，具有正度-度相关性的洋葱状结构的鲁棒性是最佳的故意攻击。我们表明，通过生物学灵感的复制，一个洋葱状的网络出现在增量增长的代理访问和加强连接的空间上的功能。该网络的主干通过复制形成树状结构，外围通过在低度节点之间增加捷径连接来增强连通性。它具有不同于传统的复制-发散模型的统计自平均、无过载枢纽的类指数度分布、对恶意攻击和随机故障的强鲁棒性以及以跳数作为中介和以欧氏距离计算的短路径的效率等优良特性。本文还讨论了在地理地图上发生灾难或战场时，网络的自适应性，以适应环境的变化，从而恢复网络的性能。这些属性将是有用的弹性和可扩展的网络系统的基础设施，即使在紧急情况下或恶劣的环境。
2015-08-11 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Growing distributed networks with arbitrary degree distributions
我们考虑分布式网络，如对等网络，其结构可以通过调整顶点进入和离开网络的规则来操纵。我们特别关注度分布，并表明，在一些温和的约束条件下，通过适当的规则选择，可以安排网络具有我们想要的任何度分布。我们还描述了一种基于有偏随机游走的机制，通过这种机制，可以在实践中实施适当的规则。作为一个应用程序的例子，我们描述和模拟的对等网络优化，以尽量减少搜索时间和带宽要求的建设。
2007-02-01 physics.soc-ph
Emergent hierarchy through conductance-based node constraints
在许多现实世界的网络中，层次结构的存在还没有得到充分的解释。复杂交互网络通常是大型模块化网络的粗粒度模型，其中紧密连接的子图被聚集成节点，以简化表示和分析的可行性。在不断增长的复杂网络中，层次结构的出现可能源于这些被忽略的子图的一个特殊性质：它们的图电导。作为子图上流的主要瓶颈的量化，所有这样的子图将具有与该标量值相关联的特定结构限制。这支持考虑异构度限制的随机增长的网络，隐变量模型的基础上提出的基本\textit{rich-get-richer}计划。此类节点度限制来自各种概率分布，并且研究表明，限制通常会导致层次结构的度量增加，同时改变度分布的尾部。因此，提供了一种一般机制，由此固有的限制导致分层自组织。
2021-02-23 physics.soc-ph
Weighted complement graphs of spatial networks with functional connections reveal nodes with high potential for new links
Faculty of Maritime Studies and Transport, University of Ljubljana（卢布尔雅那大学海事研究与运输学院）；Department of Transport & Planning, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学交通与规划系）
本文研究了公共交通网络未实现部分的补图结构，提出基于地理距离和有效速度分布构建加权补图的方法，发现地理中心缺乏拓扑连通性的节点在补图中处于中心位置。
2026-04-23 physics.soc-ph
Balancing building and maintenance costs in growing transport networks
与线路长度相关的费用对自然和人工运输网络的增长造成了不可避免的限制。当未来的网络发展无法预测时，建设和维护成本需要竞争的最小化机制，并且不能同时优化。因此，我们研究的建设和维护成本的相互作用及其对交通网络的增长的影响，通过网络增长的非均衡模型。我们表明，成本平衡是一个足够的成分网络的总长度和运输效率之间的权衡，建设的最佳策略，和幂律的时间相关性在网络的增长历史的出现。在此模型框架下对蚂蚁运输网络的实证分析表明，不同种类的蚂蚁可能采用相似的优化策略。
2016-09-29 physics.soc-ph
Mechanism for linear preferential attachment in growing networks
研究了期望度序列约束下的图系综的网络性质。研究发现，线性偏好连接是稀疏增长网络的一个基本规则，因为它保持了最大的熵。这为支持线性偏好连接广泛存在于现实网络中并作为增长网络模型的重要假设提供了理论证据。此外，在稀疏限制下，我们提出了一种计算集成模型中度相关性和聚类系数的方法，该方法适用于包括Barabasi和Albert提出的BA模型在内的各种稀疏网络。
2007-08-20 physics.data-an physics.soc-ph
Modeling Growth Process of \b{eta} index of Transport Network Based on Nonlinear Spatial Dynamics
\b{eta}指数是反映交通网络发展水平的重要指标之一。然而，如何解释和预测一个地理区域的\b{eta}指数增长是一个悬而未决的问题。本文运用数学推理和实证分析的方法，对\b{eta}指数的增长曲线进行了建模。引入了一种新的度量指标δ指数，并建立了一套新的模型。假设人类住区与道路之间存在非线性关系。建立了描述交通网络非线性动力学的一对微分方程。由这两个空间动力学方程导出了\b{eta}指数增长的逻辑函数。另一方面，基于城市化水平、经济发展水平和交通网络\b{eta}指数的实证模型，推导出交通网络\b{eta}指数增长的Boltzmann方程。将\b{eta}指数归一化后，玻尔兹曼方程变为逻辑函数。这从实证研究的角度间接支持了\b{eta}指数的理论模型。本文提出的模型为解释和预测交通网络的时空演化提供了新的途径。
2021-12-28 physics.soc-ph
Empirical analysis of the ship-transport network of China
结合近年来复杂网络的研究成果，对中国船舶运输网络的结构特性进行了研究。STNC由一系列位于沿海或河流的路线和港口组成。在不同的网络拓扑定义下，研究了网络的度分布、度相关性、聚类性、最短路径长度、中心性和介数等性质。研究发现，地理约束对STNC的网络拓扑结构起着重要的作用。我们还研究了基于加权网络表示的STNC业务流，并证明了权重分布可以由幂律或指数函数描述，这取决于网络拓扑的假设定义。与STNC相关的其他功能也进行了研究。
2007-08-20 physics.soc-ph
Heavy-tailed distributions of confirmed COVID-19 cases and deaths in spatiotemporal space
本文系统分析了COVID-19病例与死亡数在时空上的重尾分布特征，发现其演化可划分为三个阶段以指示疫情严重程度，为基于复杂网络的SIR等模型提供了更严格的约束。
2023-11-23 physics.bio-ph physics.med-ph physics.soc-ph
The Network of Scientific Collaborations within the European Framework Programme
我们使用复杂网络的新兴领域来分析实体之间的科学合作网络（大学，研究机构，行业相关公司......）在所谓的框架计划的范围内进行合作。我们在这里证明，这是一个无标度的网络，具有加速增长，这意味着鼓励创建新的合作。此外，这些合作具有层次模块化。同样，我们发现，信息流取决于参与者的规模，而不是地理限制。
2009-01-21 physics.data-an physics.soc-ph
Statistical Analysis of Bus Networks in India
在过去的十年中，网络科学领域已经成为跨学科研究的共同基础，这促使研究人员将几乎每个物理系统建模为由节点和链接组成的交互网络。虽然公共交通网络，如航空公司和铁路网络已被广泛研究，巴士网络的地位仍然是模糊的。在像印度这样的发展中国家，公交网络在日常通勤中发挥着重要作用，分析其拓扑结构并回答有关其演变，增长，鲁棒性和弹性的一些基本问题具有重要意义。在本文中，我们模拟印度主要城市的公交网络作为\textit{L}空间中的图形，并使用网络科学的概念来评估其各种统计特性。我们的分析揭示了一个广泛的网络拓扑结构与共同的小世界属性的基本特征。我们观察到，网络虽然，鲁棒性和弹性的随机攻击是特别的程度敏感。与现实世界的网络不同，如Internet，WWW和航空公司，它们是虚拟的，总线网络是物理约束的。各种地理和经济限制的存在使这些网络能够随着时间的推移而发展。因此，我们的研究结果揭示了这种地理和社会经济约束网络的演变，这将有助于我们在未来设计更有效的网络。
2016-05-14 nlin.AO physics.soc-ph
Attractiveness and equal treatment in a group draw
本文通过2025年世界男子手球锦标赛案例，分析最大化洲际比赛与平等对待之间的权衡，引入不平等度量并考虑32组地理限制，确定帕累托前沿，为政策制定者选择最优抽签约束提供方法。
2025-02-25 math.OC physics.soc-ph stat.AP
Emergent self-organized complex network topology out of stability constraints
虽然自然界中的大多数网络都表现出复杂的拓扑结构，但这种复杂性的起源仍然不清楚。我们引入了一个模型的互动代理网络中，每个新的代理的成员网络是由代理的网络的全局稳定性的影响。结果表明，在这种稳定性的约束，无标度网络出现在一个自组织的方式，提供了一个解释，在生物网络中观察到的复杂的拓扑性质的普遍存在。
2009-09-01 cond-mat.dis-nn physics.soc-ph q-bio.PE
