Applications of Physics and Mathematics to Social Science
本文介绍了A.诺瓦克为这本百科全书，集中在数学和物理的应用。在“数学”下，我们还包括所有计算机模拟，如果它们不是从物理学中提取的，而物理学应用包括在应用于社会模拟之前基本上已经存在于物理学中的模型的模拟。因此，在我们定义的意义上，物理学的应用和数学的应用之间显然没有明显的界限。社会科学也没有被精确地定义。我们将包括一些经济学以及一些语言学，但不是社会昆虫或鱼群，也不是人类流行病或人口统计学。此外，我们不仅提到了这一节，还提到了F.卡斯蒂廖内有社会利益的物品。
2007-12-30 physics.soc-ph
Editorial: Statistical Mechanics and Social Sciences
这篇社论打开了统计物理学杂志专门用于社会动态的统计物理建模日益增长的领域的特刊。这些问题包括物理学家和社会科学家的贡献，目的是促进这两个社区之间更好的沟通。
2013-04-20 cond-mat.stat-mech cs.SI physics.soc-ph
Heavy-tailed probability distributions in social sciences
我们提出了一个概述的可能原因出现的重尾分布在自然科学中的应用。这些分布包括帕累托定律、洛特卡定律和一些新的分布。使用合适的玩具模型说明原因。关键词：重尾分布;帕累托定律;洛特卡定律;齐普夫定律;概率母函数。
2023-01-23 math.PR physics.soc-ph
(Re)conceptualizations: Intentional concept development in the social sciences
本文探讨社会科学中的有意概念发展能否用概念工程理解，区分其两种形式并指出三条弥合实践与规范方法差距的路径。
2023-10-12 physics.soc-ph
Citizen Science practices for Computational Social Sciences research: The conceptualization of Pop-Up Experiments
在公民科学的名义下，志愿者与科学家合作提出并回答现实世界问题的许多创新实践正在全球范围内迅速增长。公民科学可以提供现成的解决方案与公民的积极作用。然而，这个框架还远远没有建立起来，成为计算社会科学研究的标准工具。我们提出了我们在连接计算社会科学与公民科学哲学方面的经验，在我们的案例中，这种经验采取了我们所说的弹出式实验的形式：非永久性的，高度参与性的集体实验，将大数据方法和行为实验协议开发的功能与公民科学的理想相结合。这类规划实验中需要考虑的主要问题分为三类：公众参与、轻型基础设施和知识回归公民。我们解释了实施的解决方案，提供了基于我们自己在城市环境中的经验（西班牙巴塞罗那）的实际例子。我们希望这项工作能够为愿意采用和扩展这种\emph{in-vivo}实践的团体提供指导，并开启关于公民科学框架可以提供研究社会现象的可能性（但也有局限性）的辩论。
2015-09-22 cs.CY physics.data-an physics.soc-ph
Virtual social science
当我们知道所有的行为、互动和个体的状态时，我们能定量地、预测性地描述社会系统吗？我们将人类社会解释为个体及其相互作用的共同进化系统。基于一个社会的计算机游戏玩家，所有的行动和所有玩家之间的互动是已知的，我们表明，这确实是可能的。在这个框架内，我们解决了一些社会学经典，包括社交网络的形成，关系的强度，群体形成，等级组织，侵略管理，性别差异，流动性和财富不平等。我们发现了智人及其社会的行为和组织模式，这些模式是社会科学传统方法所看不到的。
2018-11-20 physics.soc-ph
Mapping Interdisciplinarity at the Interfaces between the Science Citation Index and the Social Science Citation Index
结合2004年科学引文索引和2004年社会科学引文索引的两个期刊引文报告，以分析和映射两个数据库之间的边缘和重叠的期刊和专业。对于属于重叠的日志（例如，Scientometrics），合并主要是丰富了我们对两个数据库分别可以获得的结构的洞察力;但对于在任何一个数据库中都比较边缘的科学期刊，合并可以为这些期刊的地位和功能提供一个新的视角（例如，环境及规划B-规划及设计）。合并后的数据库还使我们能够全面地绘制各种专业的引文环境。使用矢量空间模型，为重叠的专业（信息科学，科学和技术研究）提供可视化。在此基础上，提出了一种基于社会网络分析的“中介性”指标，作为衡量期刊跨学科性的指标。
2009-11-13 physics.soc-ph
Kinetic exchange models: From molecular physics to social science
我们讨论了几个多智能体模型，其起源于统计力学的动力学交换理论，最近已被应用于各种社会科学问题。这类模型可以很容易地适用于物理学以外的其他领域的模拟，例如经济学中的收入和财富分配建模以及社会学中的观点动力学。
2013-06-17 physics.soc-ph q-fin.GN
Physics of systems with motivation as an interdisciplinary branch of science
本文讨论了自然系统和社会系统相互区别的基本特征。它详细考虑了构建社会系统的数学描述的基本方法，前景和可能性，并发展了这样做所需的适当概念。主要的注意力集中在系统与运动作为社会系统的一个典型例子，其中数学描述的发展应该展示融合自然科学和社会科学的重要思想。
2009-02-22 physics.soc-ph
Introduction to Spin and Lattice Models in the Social Sciences
近年来，政治经济学家、金融经济学家和其他社会科学家将自旋和晶格模型引入了他们的理论工具包。为此，硬科学家的建模技能可能会有所帮助。本讲座介绍了如何使用这些模型的例子。一个简单的动态模型，如何法律规则的演变和传播在法院进行了描述。
2005-12-08 cond-mat.stat-mech hep-lat nlin.AO
The Value of Using Big Data Technologies in Computational Social Science
社交网络中的现象的发现促使人们对该领域重新产生了兴趣。然而，社交网络中的数据可能非常庞大，需要可扩展的大数据架构。相反，大数据的研究需要社交媒体数据的数量和速度来测试其可扩展性。不仅如此，适当的数据处理和采集数据集的挖掘涉及数据的多样性，准确性和可变性的复杂问题，之后必须进行可视化，然后我们才能看到我们的努力取得成果。本文介绍了从各种可扩展的开源技术集成的主题，多模式和纵向的社会媒体数据集。本文详细介绍了导致在Twitter社交网络中发现社交信息景观的过程，强调了处理社交媒体数据集的经验，使用有趣的方法使数据变得可管理。本文展示了使用可扩展的开源技术获取大量互联数据集用于社会科学研究的可行性和价值。
2014-08-14 cs.SI physics.soc-ph
A High-Scale Assessment of Social Media and Mainstream Media in Scientific Communication
本研究通过分析2090万篇科学出版物，比较社交媒体与主流媒体的科学传播差异，发现社交媒体能扩大科学报道规模、覆盖更多元研究且聚焦高影响力成果，可丰富公众科学接触渠道。
2025-11-11 cs.CY physics.soc-ph
Predictive Non-equilibrium Social Science
非均衡社会科学（NESS）强调动态现象，例如政治运动出现或竞争组织互动的方式。本文认为，预测分析是NESS的一个基本要素，在其科学探究中占据核心地位，并代表了经济学，公共政策和国家安全等领域从业者的关键活动。首先，我们要澄清用于预测的模型和社会科学中研究的更常见的解释性模型之间的区别。然后，我们调查了一个具有挑战性的现实世界预测分析案例研究，并发现证据表明，标准预测方法的表现不佳并不表明缺乏人类的可预测性，而是反映了（1）。关于解释模型的预测效用的不正确假设，（2.）关于社会动力学的哪些特征实际上具有预测能力的误解，以及（3）利用预测表示的实际困难。
2012-12-31 cs.SI physics.soc-ph
An evolutionary model of long tailed distributions in the social sciences
社会科学中对人类集体行为的研究，往往以个人行为的细节为基础，从物理科学中提供了许多关于优雅统计学的“社会”模型。借鉴社会影响力的行为研究，我们提出了一个简约的随机模型，它产生了一个完整的家庭的现实世界的右偏社会经济分布，包括指数，赢家通吃，幂律尾的不同指数和幂律在整个数据。被广泛使用的阿尔伯特-巴拉巴西偏好依恋模型只是这个更普遍的模型的一个特例。此外，该模型产生的连续营业额在这些分布内观察经验。先前的偏好依恋模型已经产生了特定的分布与营业额使用任意的附加规则，但营业额是我们的模型的固有特征。该模型还复制了一个有趣的新关系，在一系列实证研究中观察到，幂律指数和所代表的数据比例之间。
2009-03-14 physics.soc-ph
Fundamentals of path analysis in the social sciences
最近一系列截然相反的文章的统计方法的相对价值的路径图分析在社会科学的动机，我们讨论从一个主要的理论角度选择的基本方面的路径建模和分析的基础上一个共同的自反设置。由于在辩论中明显缺乏技术支持，我们的目标是将其与主流统计文献联系起来，并解决可能有助于推动讨论的某些基本问题。我们并不打算支持或反对某种特定的方法或分析哲学。
2020-11-12 math.ST physics.soc-ph stat.ME
Leveraging LLM-based agents for social science research: insights from citation network simulations
Gaoling School of Artificial Intelligence（北京中国人民大学人工智能学院）；School of Public Administration and Policy（公共行政与政策学院）；Alibaba Group（阿里巴巴集团）
针对大语言模型社会模拟能力边界不明确的问题，提出CiteAgent框架实现高保真引用网络模拟，构建两种LLM社会科学研究范式，验证了LLM助力科学学研究的潜力。
2025-11-18 cs.AI cs.CY cs.MA
Comparing journals from different fields of Science and Social Science through a JCR Subject Categories Normalized Impact Factor
期刊影响因子（IF）在科学和社会科学领域之间不具有可比性，因为跨学科的出版和引用行为存在系统性差异。在这项工作中，分解成五个正态分布的变量的字段总的影响因素。考虑到这些因素，采用主成分分析，找出JCR学科类别的科学和社会科学的差异的来源。尽管不同学科的发表和引用行为差异很大，但主成分解释了总方差的78%以上，每篇论文的平均引用次数并不是解释跨类别影响因子差异的主要因素。提出了基于JCR主题类别表的类别归一化影响因子（CNIF），并与IF进行了比较。这种标准化是通过考虑每种期刊的所有索引类别来实现的。一个实证应用程序，与100种期刊在两个或两个以上的主题类别的经济学和商业，表明排名之间的差距减少了约32%的期刊分析。这一差距是从所有类别的排名中获得的最大距离，其中每个期刊都包括在内。
2013-04-18 cs.DL physics.soc-ph stat.AP
Online Social Network Analysis: A Survey of Research Applications in Computer Science
在线社交网络的出现和普及，突然提供了大量的数据，从社会组织，互动和人类行为。所有这些信息都为社会系统的研究开辟了新的视角和挑战，许多领域都对此感兴趣。虽然大多数在线社交网络都是最近才出现的（不到15年），但已经发表了大量关于这一主题的科学论文，涉及广泛的分析方法和应用。这项工作描述了如何计算研究已经接近这个问题和用于分析这样的系统的方法。建立在广泛的，但非exaustive的文献综述，分类法提出了分类和描述不同类别的研究。每个研究类别进行了描述，并突出了主要作品，发现和观点。
2016-04-04 cs.SI physics.soc-ph
Dynamical evolution of anti-social phenomena: A data science approach
人类的互动可以是积极的，也可以是消极的，从而产生不同的复杂的社会或反社会现象。这些相互作用的动态通常会导致某些时空模式和复杂的网络，这可能会引起从社会科学家到数据科学家的广泛研究人员的兴趣。在这里，我们使用公开的数据来分析一系列反社会和政治事件，如全球各地的种族冲突、侵犯人权和恐怖袭击。我们汇总这些反社会事件随着时间的推移，并研究这些事件的时间演变。我们在这里提出了几个时间序列分析的结果，如复发间隔，赫斯特R/S分析等，揭示了这些时间序列的长期记忆。此外，我们对数据进行了国家级过滤，并研究了各个国家内这些反社会事件的时间序列。我们发现，这些事件的时间序列有有趣的统计和相关性，使用多维尺度技术，然后将这些国家分组在一起的时间增长的这些反社会事件的共同运动。研究这些反社会现象的数据科学方法可以更深入地了解它们的形成和传播。研究结果可以帮助制定公共政策和制定战略，以遏制其蔓延并抑制这些反社会现象。
2019-03-15 physics.soc-ph
Social Effects in Science: Modelling Agents for a Better Scientific Practice
科学是人类的基本活动，我们相信它的结果，因为它有几个纠错机制。它是受实验测试，由独立的部分复制。由于信息量巨大，科学家们不得不依赖他人的报告。这使得社会效应有可能影响科学界。在这里，一个观点动力学代理模型提出来描述这种情况。自然通过实验的影响被描述为作用于实验主体的外部场。我们将看到，老科学家的退休可能是接受新理论的基础。我们还将研究社会影响和观察之间的相互作用。这将使我们能够深入了解什么时候社会效应在科学界的结论中可以忽略不计，什么时候我们应该担心它们。
2009-03-30 physics.comp-ph physics.soc-ph
Assessing Gender Bias in Particle Physics and Social Science Recommendations for Academic Jobs
我们调查了推荐信中的性别偏见，这可能是实验粒子物理学（EPP）中女性代表性不足的原因，其中约15%的教师是女性-远低于心理学和社会学的60%水平。我们分析了EPP和这些社会科学中的2,206封信，使用标准词汇测量以及两个新的测量：作者身份和对性别语言的开放式搜索。与以前的研究相反，女性并没有被描绘成更社区，更少的代理人，或更少的突出。词汇的措施显示，在任何一个学科的性别差异不大。开放式分析显示，在社会科学方面，妇女和男子在EPP方面的差距更大。然而，女性EPP候选人被描述为“辉煌”的字母几乎是男性的三倍。
2022-02-17 physics.soc-ph
Scale-free identity: The emergence of social network science
本研究融合社会网络分析与网络科学，基于百年学术论文数据集构建无标度身份模型，验证了社会文化系统的幂律分布与身份的双重属性，揭示两学科结合的互惠价值。
2024-03-12 physics.soc-ph
Fragmentation of a longitudinal population-scale social network: Decreasing structural social cohesion in the Netherlands
Leiden University（莱顿大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）
本文通过分析荷兰纵向社会网络的数据，发现社会凝聚力下降主要源于个体网络重连，而非人口构成变化，揭示了居住迁移对网络结构的影响。
2026-02-04 physics.soc-ph
Cognitive network science for understanding online social cognitions: A brief review
University of Exeter（埃克塞特大学）
社交媒体正在将大量用户在时间线和情感内容方面的认知数字化。这些大数据为研究感知、个性和信息扩散等认知现象提供了前所未有的机会，但需要合适的可解释框架。由于社交媒体数据来自用户的头脑，因此这一挑战的有价值的候选者是认知网络，即为心理概念联想提供结构的认知模型。这项工作概述了认知网络科学如何通过在线媒体为理解认知开辟新的定量方法，例如：（i）重建用户如何使用机器学习无法获得的上下文知识在语义和情感上构建事件，（ii）通过社会话语中的知识结构研究概念突显/突出;（iii）通过帖子中的语言研究用户的个性特征，如开放性、好奇心和创造力;（iv）通过比较影响者和追随者的心态的多层网络，将认知/情感内容和社会动态联系起来。这些进步结合了认知、网络和计算机科学，以理解数字和现实世界环境中的认知机制，但在代表性、个体差异性和数据整合方面存在局限性。这些方面的讨论沿着操纵社会认知数据的伦理影响。在未来，通过网络和社交媒体阅读认知可以暴露被在线平台放大的认知偏见，并为政策制定、教育和市场提供有关大规模复杂认知趋势的相关信息。
2021-02-25 cs.CL cs.CY cs.SI
Prompt Refinement or Fine-tuning? Best Practices for using LLMs in Computational Social Science Tasks
IT University of Copenhagen（哥本哈根信息技术大学）；Pioneer Center for AI（人工智能先锋中心）
本文通过在23项社会知识任务基准上评估现代大语言模型分类方法，提出三项最佳实践：选用更大词汇量和预训练语料库的模型、采用AI增强提示而非简单零样本，以及在任务数据上微调并视数据丰富度决定是否进行多数据集指令微调。
2024-08-02 cs.CL cs.CY physics.soc-ph
Social capital may mediate the relationship between social distance and COVID-19 prevalence
新型冠状病毒（COVID-19）的威胁正在增加。关于各地区感染率的差异，除了寻找社会距离（人口密度）差异原因的研究外，寻找社会资本差异原因的研究也有增加的趋势。然而，关于社会资本即使控制了人口密度的影响，是否也会影响感染率的研究尚未进行。因此，本文使用各都道府县的统计数据，分析了感染率、人口密度和社会资本之间的关系。统计分析表明，社会资本不仅与感染率和人口密度相关，而且在控制人口密度影响的情况下与感染率仍呈负相关。此外，以平均年龄控制变量间的关系，发现社会资本与感染率的相关性大于人口密度。换句话说，社会资本在人口密度和感染率之间起着中介作用。这意味着单靠社交距离不足以阻止冠状病毒感染，还需要为社会资本充电。
2020-07-21 econ.GN physics.soc-ph q-fin.EC
Social and Natural Sciences Differ in Their Research Strategies, Adapted to Work for Different Knowledge Landscapes
本文通过虚拟知识景观模型与文献计量分析，揭示自然科学和社会科学分别适配集中型与分散型知识景观的两极研究策略。
2015-04-04 cs.DL physics.soc-ph
Destructive Creation, Creative Destruction, and the Paradox of Innovation Science
社会学和其他社会科学对创新或新物质、社会和文化事物的创造和传播进行了广泛的研究，研究的多样性和分散性足以使它们无法导航。这种复杂性源于创新对社会的重要性，也源于创新科学背后的基本悖论：当创新变得可预测时，它就不再是创新和变革的引擎。在这里，我们回顾创新的研究，并表明，创新出现的不和谐和混乱的背景下，在先前的成功结构的突破，通过一个过程，我们称之为破坏性的创造。这往往导致创造性破坏的补充过程，地方结构保护和引导成功创新的传播，使替代品过时。我们发现，社会科学家自然更关注社会和文化背景如何影响物质创新，而不是相反。我们强调的计算工具，打开新的内容和背景下的互动分析的新的可能性，并显示这如何给我们带来经验更广泛的可能性，复杂系统和科学研究的理论和科幻小说已经放弃了创新的社会，文化和物质结构，通过破坏和发展的周期相互制约的变化。
2022-10-18 physics.soc-ph
Tangles in the social sciences
传统的聚类识别共享某些特性的对象组。缠结的作用正好相反：它们识别经常一起出现的一组性质。因此，他们可以识别和发现“类型”：行为、观点、能力、性格。缠结的数学理论起源于图的连通性理论，在过去的30年里，它已经改变了。它最近被公理化，使它的两个最深刻的结果适用于更广泛的背景。这篇简要的论文指出了这种方法差异特别显著的一些情况。但这些仅仅是这样的背景下的例子：原则上，它可以适用于许多定量社会科学。我们的目标有两个：为了充分说明缠结理论，以展示它如何在各种不同的背景下起作用，并给出大量不同的例子来说明这一点。
2019-07-17 cs.SI math.CO physics.soc-ph
Localized coherence in two interacting populations of social agents
我们调查本地化的连贯行为的出现在一个系统中的两个人口的社会代理拥有一个条件，非相互作用的状态，相互耦合，通过全球相互作用领域。作为这种动态的一个例子，我们采用阿克塞尔罗德的社会影响力模型。全局相互作用场对应于每个种群中智能体状态的统计模式。我们发现，在一定的参数值的局域相干态，由一个人口在一个均匀的状态和其他在一个无序状态。这种情况可以被认为是一个社会模拟的嵌合体状态出现在两个相互作用的人口振荡器。此外，其他渐近集体行为出现取决于参数值：一个共同的均匀状态，其中两个群体达到相同的状态;不同的均匀状态，其中两个群体达到均匀状态彼此不同;和一个无序状态，其中两个群体达到非均匀状态。
2013-12-30 physics.soc-ph
Diversity in Valuing Social Contact and Risk Tolerance Lead to the Emergence of Homophily in Populations Facing Infectious Threats
自组织如何导致社会群体结构的出现，一直是复杂系统研究中一个令人着迷且尚未解决的问题。一个经常观察到的在系统中一次又一次出现的结构是自相似社区，即，同质性我们使用博弈论的观点来探讨一个案例，在这个案例中，个人选择从属关系的伙伴关系只基于两个因素：他们对社会接触的价值，以及他们对来自社会接触的威胁的风险承受能力（例如，传染病、威胁性思想等）。我们展示了如何沿着这两个影响的多样性是足以导致人口中的自组织同质性的出现。我们进一步考虑的情况下，外在的社会因素的影响，以保持特定的社会关系的愿望，并显示这些额外的影响，新兴的同性恋模式的鲁棒性。这些结果表明，可观察到的人口水平的同质性如何可能产生的个人行为，平衡社会接触的价值与这些接触相关的潜在风险。我们提出并讨论这些结果的背景下，在人群中的传染病暴发。作为对社会分化如何改变流行病风险的标准叙述的补充，我们在这里展示了流行病风险如何加深人群中的社会分化。
2021-11-22 physics.soc-ph q-bio.PE
Collective behaviour of social bots is encoded in their temporal Twitter activity
计算宣传部署社交或政治机器人，试图塑造、引导和操纵在线公共讨论，并影响决策。社交机器人群体的集体行为尚未得到广泛研究，尽管对机器人之间交互所产生的集体模式的理解将有助于社交机器人检测。在这里，我们表明，从Twitter活动中检测到的机器人群体和人类群体之间的集体行为存在显着差异。使用我们在英国欧盟公投活动期间收集的大量推文数据集，我们根据用户高频推文活动的序列长度将其分为机器人群体和人类群体。我们发现，虽然用户之间的成对相关性很弱，但它们与集体相关状态共存，但是两个群体的相关性和共同尖峰概率的统计数据不同。我们的研究结果表明，社交媒体中的社交机器人和人类用户群体表现出类似于在临界点附近的社交和生物系统中发现的集体属性。
2017-05-31 cs.SI physics.soc-ph
Econoinformatics meets Data-Centric Social Sciences
由于信息和通信技术（ICT）的出现和传播，我们的社会已经计算机化和全球化。这使我们能够根据关于人类活动的大量数据来调查我们自己的社会经济系统。本文讨论了处理大量数据产生的复杂性以及链接不同来源的数据的方法。此外，给出了几个例子的应用研究econoinformatics为日本证券交易所，外汇市场，国内酒店预订数据和国际航班预订数据显示。主要信息是，时空信息是综合不同数据源数据的关键要素。
2013-04-19 cs.SI physics.soc-ph q-fin.GN
A Meta-evaluation of Scientific Research Proposals: Different Ways of Comparing Rejected to Awarded Applications
将不同的数据集与提交给两个著名资助机构的赠款和奖学金申请信息相结合，我们能够将他们的资助决定（奖励和拒绝）与两个科学领域（生命科学和社会科学）的科学计量绩效指标进行比较。这些数据集涉及社会科学领域的671项应用和生命科学领域的668项应用。在这两个领域，获奖申请人的平均表现优于所有被拒绝的申请人。如果在这两个领域中只考虑最杰出的被拒绝的申请人，他们在引用影响力方面的得分高于获奖者。关于生产力，我们发现不同领域之间的差异：虽然生命科学的获奖者平均表现优于最杰出的被拒绝的申请人，但社会科学的情况正好相反。
2009-11-18 cs.CY physics.soc-ph
Emergent social conventions and collective bias in LLM populations
Department of Mathematics, City St George’s, University of London（伦敦大学数学系）；Computer Science Department, IT University of Copenhagen（哥本哈根IT大学计算机科学系）；Pioneer Centre for AI（人工智能先锋中心）；The Alan Turing Institute, British Library（艾伦·图灵研究所，大英图书馆）
研究发现在去中心化LLM智能体群体中社会规范能自发涌现并产生集体偏见，少数对抗性智能体可推动社会变革，为设计符合人类价值观的AI系统提供启示。
2025-05-29 cs.AI cs.CY cs.MA
