Collective patterns and stable misunderstandings in networks striving for consensus without a common value system
相互作用的代理系统中的集体现象帮助我们理解各种社会，生态和生物观察。相应的解释受到不正确的信息处理的挑战。特别是，模型通常假设对信号或共同真理或价值体系的共同理解，即，关于信息的衡量或感知是“正确”还是“错误”的协议。在没有这些条件的情况下能否达成集体共识，这是一个悬而未决的问题。在这里，我们介绍了一个模型的互动代理，争取共识，但是，每个人都只有一个主观的看法的世界。我们的沟通模式并不预设对或错的定义，因此参与者无法区分正确和不正确的观察。依赖于一个单一的参数，管理如何响应的代理人是改变他们的世界观，我们观察到一个无序的阶段之间的过渡的个人，不能相互沟通，一个阶段的新兴共享信号框架。我们发现，有两种类型的公约对齐集群：一个，在集群中的所有社会行为者有相同的一套公约，和一个，相邻的行为者有不同的，但兼容的公约（“稳定的惯例”）。
2022-04-07 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.soc-ph
Link updating strategies influence consensus decisions as a function of the direction of communication
社会群体中的共识决策在很大程度上取决于沟通联系，沟通联系决定了个人向谁发送信息，以及他们从谁那里接收信息。在这里，我们要问的是，共识决策如何受到链接的战略更新的影响，以及这种影响如何随着沟通的方向而变化。我们量化了链接和观点动力学的共同进化在一个大的人口与二进制意见使用平均场数值模拟的两个选民样模型的观点动力学：一个传入模型（个人选择谁接收意见）和传出模型（个人选择谁发送意见）。我们发现，个人可以通过在接收意见时打破不同意的链接（传入模型）和在发送意见时保留不同意的链接（传出模型）来偏向群体水平的结果。重要的是，这些偏见可以帮助人们避免僵局并达成共识。然而，在强偏好的情况下，避免分歧的作用被稀释了--高度固执的个人可以根据自己的偏好来塑造决策，从而产生非共识的结果。我们的结论是，集体改变沟通结构可以偏见的共识决定，作为一个功能的偏好和沟通的方向的力量。
2023-02-15 physics.soc-ph
Interplay between media and social influence in the collective behavior of opinion dynamics
媒体传递的信息是形成态度和引导舆论转变的主要动力。另一方面，个体在形成自己的判断时会受到同伴压力的强烈影响。我们解决了一个一般模型的观点动力学，其中个人持有两个备选意见之一，或未定，并相互作用，而暴露于外部的影响。随着媒体压力的增加，这个系统从多元主义走向全球共识;出现了四种不同的集体行为，这在很大程度上取决于持相反意见的个人之间直接互动的结果。观察到的非平凡的行为包括滞后现象和少数意见的弹性。值得注意的是，即使媒体和微观互动偏向于同一观点，也可能无法达成共识：不受欢迎的观点甚至可能获得大多数人的支持。
2015-11-03 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Collective dynamics of belief evolution under cognitive coherence and social conformity
人类历史的特点是社会不稳定和冲突，往往是由对立的信仰，意识形态和宗教教条的不可调和性驱动的。信仰系统的动力学主要从两个不同的角度进行研究，即认知偏见如何导致个人信仰刚性和社会影响如何导致社会从众。在这里，我们提出了一个统一的框架，将认知和社会力量连接在一起，以研究社会信仰演变的动态。每个个体都被赋予了一个相互作用的信念网络，这个网络通过与社会网络中的其他个体的相互作用而发展。信念的采纳受到内部一致性和社会一致性的影响。我们的框架解释了在其他同质人群中如何出现社会不稳定，少数具有高度一致信仰的狂热者如何推翻社会共识，以及信仰刚性如何保护边缘群体和邪教免受主流信仰的入侵，使他们能够在更大的社会中坚持甚至蓬勃发展。我们的研究结果表明，强大的共识可能不足以保证社会稳定，信念系统的认知一致性是至关重要的，在确定其传播能力，和连贯的信念系统可能会造成严重的问题，解决社会两极分化，由于他们的能力，以防止共识，即使在高水平的社会曝光。因此，我们认为，将认知因素纳入社会模型是至关重要的，在提供一个更完整的图片集体人类动态。
2016-10-20 cs.SI physics.soc-ph
Consensus Formation Among Mobile Agents in Networks of Heterogeneous Interaction Venues
本研究提出移动智能体在异构交互场所网络中的共识形成模型，推导有效动力学方程，发现增加密度、网络异构性和智能设计可促进凝聚力，并应用于脑同步和意见动力学。
2023-10-13 nlin.AO 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
Aggregated knowledge from a small number of debates outperforms the wisdom of large crowds
许多独立估计的总和可以胜过最准确的个人判断。这一百岁老人的发现，被普遍称为群体智慧，已被应用于从癌症诊断到财务预测的各种问题。人们普遍认为，社会影响力通过减少人群中意见的多样性来破坏集体智慧。在这里，我们表明，如果一个大的人群是在小的独立群体，审议和群体内的社会影响力提高人群的集体准确性。我们要求现场人群（N=5180）回答一般知识问题（例如，艾菲尔铁塔的高度是多少？参与者首先单独回答，然后五人一组进行讨论并达成共识，最后提供修订后的个人估计。我们发现，平均共识决策比汇总最初的独立意见更准确。值得注意的是，将四个共识选择结合在一起，比成千上万个人的智慧更有价值。
2017-11-17 cs.SI 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
Consensus formation and relative stimulus perception in quality-sensitive, interdependent agent systems
该研究分析了一个受蜜蜂启发的集体决策模型，整合探索与社会互动，发现速度与准确性权衡、符合韦伯定律，并在特定极限下出现非平衡临界行为，为有限自适应系统在相似选项决策中提供指导。
2024-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Temporal Network Epistemology: on Reaching Consensus in Real World Setting
这项工作发展的概念，时间网络认识论模型，使模拟的学习过程中的动态网络。的研究结果，使用CogSNet模型和静态拓扑结构作为参考产生的时间的社会网络进行，表明网络的时间动态的学习过程的结果和流程的显着影响。研究表明，不仅达成共识的动力学与基线模型不同，而且出现了以前未观察到的现象，例如不知情的代理人或断开组件的不同共识状态。人们还注意到，有时只有网络结构的变化才有助于达成共识。所介绍的方法和实验结果可以用来更好地理解人类社区如何在科学层面上集体解决这两个复杂问题的方式，并探讨不太复杂但同样重要的信念在整个社会中传播的正确性。
2022-03-10 cs.SI physics.soc-ph
Resilience and Controllability of Dynamic Collective Behaviors
利用网络范式分析了群体动态集体行为中共识弹性的结构根源，并分析了群体动态的可控性。在这里，我们设计的动态信号网络，这是信息传递通道的基础上的群体动力学的有向interagent连接的拓扑邻域的相互作用。对群体信号网络的连通性的研究揭示了群体大小与相互作用的邻居的数量之间的深刻关系，发现这与对椋鸟群的实地观察非常一致[Ballerini等人（2008）Proc.Natl. Acad. Sci. USA，105：1232]。使用一个动态模型，我们产生动态的集体行为，使我们能够发现，群体信号网络是一个同质集群的小世界网络，从而促进紧急的结果，如果保持连通性。通过引入外源性环境噪声来测试紧急共识的弹性，这最终强调了物理空间和网络空间中的群体动力学是如何深深交织在一起的。信号网络的可用性，使我们能够分析建立第一次所需的驱动程序代理的数量，以完全控制群体动态。
2014-01-12 nlin.AO physics.bio-ph physics.soc-ph
Emergence of consensus as a modular-to-nested transition in communication dynamics
在线社交网络改变了人类交流和互动的方式，形成了一个新的信息生态系统，人们通过多种渠道（包括传统的通信媒体）发送和接收信息。尽管许多人试图描述这些技术社会系统的结构和动态，但对诸如集体注意力如何产生以及什么决定信息生命周期等基本方面知之甚少。目前的方法，这些问题要么集中在人类的时间动态或符号动态。此外，正如最近所显示的，信息生态系统具有高度竞争性，人类和模因分别争夺稀缺资源--可见度和关注度。受生态学中类似问题的启发，在这里我们开发了一种方法，该方法允许将所有先前的方面转换为一个紧凑的框架，并使用微博数据来表征信息驱动的系统作为互利网络。我们的研究结果表明，当用户模因网络从模块化结构自适应到嵌套结构时，围绕主题的集体注意力就会达到，这最终可以最大限度地减少竞争并达成共识。除了社会学的解释，我们通过众所周知的生态系统的动态探索这种相似性的自然互利社区。
2017-01-02 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Joint Trust-Distrust Structure Shapes Belief Propagation and Collective Dynamics
School of Computing and Information, University of Pittsburgh（匹兹堡大学计算与信息学院）
该研究构建了信任-不信任耦合的网络模型，揭示其相关性、网络连通性等对信念传播与集体共识转变的影响，引入舒适指数建立二者的解析联系，明确关系结构与集体信念的机制关联。
2026-10-14 cs.SI nlin.AO physics.soc-ph
Self-induced consensus of Reddit users to characterise the GameStop short squeeze
2021年1月中旬GameStop（GME）股票的空头挤压主要是由Reddit r/wallstreetbets社区的散户投资者策划的。因此，它代表了社交媒体上集体协调行动的一个重要例子，导致了大规模共识的形成和重大的市场影响。在这项工作中，我们分析了Reddit对话数据的结构和时间演变，表明GME相关评论的发生和情绪（代表用户与GME的互动程度）在短期挤压实际发生之前显着增加。从这些早期预警的灵感，以及从以前的文献中的证据，我们引入了一个模型的观点动力学，用户参与可以触发一个自我强化机制，导致出现的共识，这在这种特定的情况下是与成功的短期挤压操作。Reddit用户交互网络的分析解决方案和模型模拟具有从异质到同质意见的相变，随着参与度的增长，我们定性地比较GME股票价格的突然上涨。虽然该模型无法用现有数据进行验证，但它为社交网络上发生的自组织集体行动这一日益重要的现象提供了一种可能的最低限度的解释。
2022-08-08 cond-mat.dis-nn cs.SI nlin.AO
The effect of algorithmic bias and network structure on coexistence, consensus, and polarization of opinions
现代社会的个人在一个普遍的、可变的、几乎隐藏的内容过滤技术生态系统中分享想法并参与集体过程，这些技术决定了我们在网上看到的信息。尽管这些算法对日常生活和社会产生了影响，但人们对它们对信息传递和意见形成的影响知之甚少。因此，目前还不清楚算法偏见在多大程度上会对集体决策产生有害影响，例如倾向于辩论。在这里，我们介绍了一个一般的理论框架，系统地链接模型的观点动力学，社会网络结构，和内容过滤。我们展示了我们的框架的灵活性，通过探索一个家庭的二进制状态观点动力学模型，信息交换在于从成对组相互作用的频谱。所有的模型都显示出由算法偏差和模块化网络结构驱动的意见极化机制。然而，内容过滤的作用令人惊讶地微妙;对于成对交互，它导致两极分化，而对于群体交互，它促进了意见的共存。这使我们能够确定哪些社交互动对算法偏见具有鲁棒性，哪些社交互动容易受到偏见增强的意见两极分化的影响。我们的框架提供了理论基础的发展，以解决有害影响的在线偏见，如信息瓶颈，回音室，和意见激进。
2022-10-27 cs.SI physics.soc-ph
Quantum Simulations of Opinion Dynamics
South China Normal University（华南师范大学）；Guangdong Provincial Key Laboratory of Nuclear Science（广东省核科学重点实验室）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)（理化学研究所交叉理论与数学科学中心（iTHEMS））；RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)（理化学研究所计算科学中心（R-CCS））；The University of Tokyo（东京大学）
本研究提出了一种基于量子计算的 opinion dynamics 模型，通过量子叠加和纠缠等机制，系统研究网络连通性对共识形成的影响，并在 IBM 量子设备上验证了其有效性。
2026-03-07 physics.soc-ph quant-ph
Balanced Hodge Laplacians Optimize Consensus Dynamics over Simplicial Complexes
尽管有大量关于网络动力学的文献，但我们仍然缺乏对高阶结构动力学的基本见解（例如，边、三角形以及更一般地，$k$维“单形”）以及它们如何通过更高阶的相互作用而受到影响。一个最好的例子是神经科学，其中神经元组（而不是单个神经元）可以提供神经计算的构建块。在这里，我们使用一种称为霍奇拉普拉斯算子的拉普拉斯矩阵来研究单纯复合体边缘上的共识动力学，我们将其推广到允许高阶和低阶相互作用具有不同的强度。利用代数拓扑学的技术，我们研究了集体动力学如何收敛到一个低维子空间，对应于单纯复形的同调空间。我们使用的霍奇分解表明，高阶和低阶的相互作用可以最佳平衡，以最大限度地加快收敛，这一最佳值与旋度和梯度子空间上的动态平衡相吻合。我们还探讨了网络拓扑结构的影响，发现当2-单纯形很好地分散时，边缘上的共识会加速，而不是聚集在一起。
2021-12-02 cond-mat.dis-nn physics.soc-ph
Message Order Selects Opposite Collective Opinions on Laplacian-Cospectral Networks
Hong Kong Shue Yan University（香港树仁大学）；Beijing Normal University（北京师范大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
该研究构建类量子状态的智能体网络模型，发现相同消息的传递顺序会使两个16节点拉普拉斯谱相同的网络收敛到对立共识，揭示消息顺序对集体意见选择的关键作用。
2026-08-24 cs.SI physics.soc-ph
Generating consensus and dissent on massive discussion platforms with a semantic-vector model
Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos (BIFI), Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学生物计算与复杂系统物理研究所（BIFI））；Kampal Data Solutions（Kampal数据解决方案公司）；Departamento de Física Teórica, Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学理论物理系）；Zaragoza Scientific Center for Advanced Modeling (ZCAM)（萨拉戈萨科学高级建模中心（ZCAM））；Fundación ARAID, Diputación General de Aragón（阿拉贡自治区ARAI基金会）
提出基于O(N)模型的动力学系统，利用预训练嵌入模型将用户观点表示为语义向量，通过调节耦合参数β实现从全局共识到最大异议的可控转换，为集体智能平台平衡凝聚力和多样性提供方法。
2026-07-01 cond-mat.stat-mech cs.CL physics.soc-ph
Opinion formation driven by PageRank node influence on directed networks
我们研究了两个国家的意见形成模型驱动的PageRank节点的影响，并报告了一个广泛的数值研究如何PageRank影响集体意见的形成在大规模的经验有向网络。在我们的模型中，一个节点的意见可以更新的总和，其邻居节点的意见加权的节点影响力的邻居节点在每一步。我们考虑PageRank概率和它的次线性功率作为节点影响力的措施，并调查在各种条件下的意见的演变。首先，我们观察到所有的网络在一定的松弛时间后达到稳定状态的意见。这个时间尺度随着网络中节点影响的异质性而减小。其次，我们发现我们的模型在稳态下表现出共识和非共识行为，这取决于网络的类型：Web图，物理学文章的引用网络和LiveJournal社交网络表现出非共识行为，而维基百科文章网络表现出共识行为。第三，我们发现，一个更异质的影响力分布导致一个更统一的意见状态的情况下，Web图，维基百科和Livejournal。然而，在引文网络中观察到相反的行为。最后，我们确定，少数有影响力的节点可以施加自己的意见，在所有考虑的网络中的其他节点的显着部分。我们的研究表明，节点影响力的异质性对意见形成的影响可能是显着的，并建议进一步研究网络中节点影响力和集体意见之间的相互作用。
2015-06-06 cs.SI physics.soc-ph
Model of human collective decision-making in complex environments
Politecnico di Bari（巴里理工大学）；CNR Institute for Photonics and Nanotechnologies（意大利国家研究委员会光子学与纳米技术研究所）
提出了一个连续时间马尔可夫过程来分析一组人如何解决一个复杂的任务，包括在一个健身景观的最佳决策集的搜索。个人改变他们的意见是由两种不同的力量驱动的：（i）自我利益，这促使他们增加自己的健身价值观，（ii）社会互动，这促使个人减少他们意见的多样性，以达成共识。结果表明，该小组的表现是强烈的社会互动的强度和个人的知识水平的影响。增加社会互动的强度可以提高团队的绩效。然而，太强的社会互动会减慢对最优解的搜索，并恶化群体的表现。特别是，我们发现，阈值的社会互动强度，这导致了一个优越的智力的群体的出现，正是在成员之间的共识设置的临界阈值。我们还证明，适度的知识水平已经足以保证团队在决策时的高绩效。
2015-10-30 cs.AI cs.MA nlin.AO
Serving by local consensus in the public service location game
讨论了公共服务选址网络博弈中的分布式合作决策问题。网络的每个节点可以选择成为服务的提供者，该提供者本身以及所有相邻节点都可以访问该服务。一个节点也可以选择只作为消费者，然后它必须纳税，所征收的税款平均分配给所有服务提供者，以弥补他们的成本。如果节点之间不进行通信，而是各自做出最佳反应决策，系统将陷入高税收水平的低效率状态。在这项工作中，我们研究了一个分散的本地共识选择机制，根据该机制，需要服务的节点推荐他们的邻居最高的本地影响作为候选服务器，一个节点可能成为一个服务器，只有当所有的非服务器邻居给他们的同意。我们证明，这种局部共识机制，虽然只涉及相邻节点之间的信息交换，导致社会有效的解决方案，税收水平接近尽可能低的值。我们的研究结果可能有助于理解和改善各种网络社会系统和机器人系统中的集体问题解决。
2016-03-24 cs.CY cs.GT physics.soc-ph
Nonmonotonic consensus transitions in bounded-confidence dynamics on unbiased networks
本文在Wilson算法生成的稀疏无偏网络上研究Hegselmann-Krause模型，发现连通性增加可非单调地抑制共识，并刻画了收敛时间的双重减慢及有限尺寸对相边界的影响。
2025-07-18 nlin.AO nlin.CD nlin.CG
Consensus versus persistence of disagreement in opinion formation: the role of zealots
我们考虑一个一般类的三状态模型，其中个人持有两个相反的意见之一，或者是中立的，并在通用的两两交互交换意见。我们表明，当意见传播的人口中的一小部分个人（狂热者）保持不可动摇的意见，四个定性不同种类的集体动态出现之一，这取决于具体的规则，管理的社会互动。毫不奇怪，当他们的密度很高时，狂热者会驱使全体人口就他们的观点达成共识。对于低密度的丰富的相图出现：一个有限的人口的持不同政见者可以生存，是唯一的稳定状态，或可能需要一个临界质量或持不同政见者来维持;临界质量可能会消失或不作为密度降低;过渡到高密度制度可以是平滑或突然的，并显示出有趣的滞后效应。对于每一种互动规则的选择，我们计算了狂热者的临界密度，超过这个密度，不同的观点就无法生存。
2016-03-08 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Individuals' Mobility May Promote Criticality in Animal Collective Decision-making
在动物群体运动的相变过程中，个体的运动能力起着重要的作用。在这里，我们提出了一个模型来研究在分布式动物集体决策过程中，每个人都面临着两个选项具有相同的质量的影响。我们实现的群体反应规则，一种类型的社会互动规则，这是在动物集体决策分类认可，作为唯一的互动规则。在引入个体的流动性后，我们发现在某些临界点上，即使交互是局部的，群体也可以在其中一个选项上达成一致的决策。这一结果与静态个体形成了明显的对比，静态个体的种群总是均匀地分布在两个具有波动的选项之间。为了探讨信息动力学，我们引入了一个重要的信息论度量，互信息，来研究关键行为。此外，我们研究了个体全球互动的情况，也发现了一些定性的类似关键行为。
2018-03-23 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph q-bio.PE
Phase of Ising spins on modular networks analogous to social polarization
复杂系统中的协调过程与网络中的集体排序问题有关，其中许多网络具有模块化组织。研究模块化随机网络上伊辛自旋的有序-无序转变，对应于社会中的共识形成，我们观察到两个不同的阶段：（i）在临界温度下每个模块内的有序化，其次是（ii）在较低温度下的全局有序化。这表明，即使代理人之间的相互作用有利于达成共识，社会两极分化成具有相反意见的群体也可以无限期地持续下去。
2009-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Coupling Asymmetry Optimizes Collective Dynamics over Multiplex Networks
本研究通过广义图拉普拉斯算子分析多层网络中的耦合不对称性，发现其可优化集体收敛速率，并在人机决策系统中验证了时间尺度匹配对合作最优的关键作用。
2023-10-14 cond-mat.dis-nn physics.soc-ph
How emotions drive opinion polarization: An agent-based model
我们提供了一个基于代理的模型来解释集体意见的出现不是基于不同意见之间的反馈，而是基于代理之间的情感互动。驱动变量是代理人的情绪状态，其特征在于他们的效价和唤醒。两者都决定了他们的情感表达，集体情感信息由此产生。这些信息以非线性的方式对情绪状态和个人意见的动态进行反馈。我们推导出情感互动的临界条件，以获得共识或意见的两极分化。基于随机代理的模拟和正式的模型分析解释了我们的结果。可能的方法来验证模型进行了讨论。
2019-08-30 cs.MA nlin.AO physics.soc-ph
Message capacity and claim wording set the transition points of collective truth-finding in language-model networks
Honda Research Institute Japan Co., Ltd.（日本本田研究所）
研究语言模型网络中消息容量与主张措辞如何共同决定集体求真结果，发现二者设定共识转变点，决定正确或错误共识的达成。
2026-09-18 cs.CL cs.MA nlin.AO
