Arxiv网络科学论文摘要9篇(2017-11-20)

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  • 确定国际食品贸易多元网络的社区结构;
  • 网络几何和复杂性;
  • 世界范围内的城市住区边界模型;
  • 社会系统在疾病传播中的反射性建模;
  • 城市分形维数计算不确定性问题的解法;
  • 意见动力网络的社会权力演变;
  • 稀疏的博弈转换者在恐慌的人群中恢复集体运动;
  • 基于自适应标签传播的动态网络社区检测;
  • 网络SIRS模型的流行阈值;

确定国际食品贸易多元网络的社区结构

原文标题: Identifying the community structure of the international food-trade multi network

地址: http://arxiv.org/abs/1711.05784

作者: Sofia Torreggiani, Giuseppe Mangioni, Michael J. Puma, Giorgio Fagiolo

摘要: 要实现国际粮食安全,需要通过食品商品的进出口流量,加深对国际贸易网络如何连接世界各国的认识。食品贸易网络的性质仍然很差,特别是从多网络的角度来看。特别是对于粮食网络的社区结构没有任何了解,这是了解重大干扰或“冲击”如何影响全球粮食系统的关键。在这里,我们发现这个网络的各个层次具有密切联系的交易群体,这是2001年至2011年期间的一致特征。我们还拟合计量经济模型来确定解释任何两个国家并存的概率的社会,经济和地理因素在同一个社区我们的估计表明,属于同一食品贸易社区的国家对的可能性更多取决于地缘政治和经济因素,如地理邻近性和贸易协定的共同成员,而不是国家经济规模和/或收入。这与我们所了解的双边贸易决定因素形成了鲜明的对比,并表明粮食国家社区的行为方式与非食品伙伴的行为方式可能非常不同。

网络几何和复杂性

原文标题: Network Geometry and Complexity

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06290

作者: Daan Mulder, Ginestra Bianconi

摘要: 最近,描述两个或多个节点之间交互作用的高阶网络引起了人们的广泛关注。最显著的高阶网络包括不仅由节点和链接形成的单纯的复合体,而且还包括三角形,四面体等沿着它们的面粘合的复合体。简单的复合体和一般的高阶网络能够将数据表征为不同于功能性大脑网络或协作网络,超出了成对相互作用的框架。有趣的是,高阶网络具有自然的几何解释,因此构成探索复杂网络的离散网络几何的自然方式。在这里,我们研究了高阶网络的新兴网络几何与它们在一个称为网络几何与风味的非平衡模型框架中的复杂性之间的丰富的相互作用。这个模型最初提出捕捉单纯复合体的演化在这里被扩展,以便捕获不仅由简单而且由任何类型的规则多面体形成的高阶网络。通过研究新兴的社区结构和度分布的依赖关系,揭示了高阶网络的复杂性与几何关系之间的相互作用,构成了网络化结构的构建块。另外,我们讨论了新兴的几何的基本双曲线性质,我们把高阶网络的谱维数与其构件的维数和性质联系起来。

世界范围内的城市住区边界模型

原文标题: A worldwide model for boundaries of urban settlements

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06332

作者: Erneson A. Oliveira, Vasco Furtado, José S. Andrade Jr., Hernán A. Makse

摘要: 城市住区的形态在其可持续的规划中起着重要的作用。要正确界定城市的界限是具有挑战性的,而且在城市科学中仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们提出了一个世界范围的模式,通过自下而上的方法来界定超出其行政边界的城市住区,考虑到与世界大多数社会本质相关的地理偏差,并反映在不同的区域增长动态。模型的一般性允许研究各个地理层次的城市的尺度规律:国家,大陆和整个世界。我们对城市的定义是稳健的,并且是社会科学领域最着名的结果之一:齐夫定律。根据我们的研究结果,世界上最大的城市与联合国最近报道的不一致。例如,我们发现世界上最大的城市是几个相邻的小定居点的聚集地,连接着三大定居点:亚历山大港,开罗和卢克索。我们对城市的定义打开了通往城市经济研究的大门,系统化地独立于采用行政边界的任意定义。

社会系统在疾病传播中的反射性建模

原文标题: Modeling Reflexivity of Social Systems in Disease Spread

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06359

作者: Minkyoung Kim, Raja Jurdak, Dean Paini

摘要: 社会系统中的扩散过程由外部触发和内部激励通过社会网络中的个体之间的交互来控制。基础机制对于了解现实世界中的突发现象,并据此制定有效的策略至关重要。然而,由于事件之间的不可见因果关系及其时间演变的强度,揭示目标扩散过程的动态是有挑战性的。在这项研究中,我们提出潜在影响点过程模型(LIPP)通过纳入基于人类流动的元人口的外部异质性和内部动力。我们提出的模型量化了社会系统的自反性,这是由事件发生的内部动力反馈的水平。作为一个典型的案例研究,我们调查了澳大利亚昆士兰州过去15年的登革热疫情。我们发现疾病爆发的突然和稳定增长分别与外生和内生影响有关。区域之间的类似扩散趋势反映了区域社会系统的同步反射性,可能是由人的流动性驱动的。

城市分形维数计算不确定性问题的解法

原文标题: The solutions to uncertainty problem of urban fractal dimension calculation

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06409

作者: Yanguang Chen

摘要: 分形几何是城市无标度空间分析的有力工具,但分形维数计算结果往往取决于研究区域的方法和范围。这种现象一直困扰着许多研究人员。本文致力于讨论分形维数估计的不确定性问题及其潜在的解决方法。以规则分形为原型,用类比的方法揭示分形维数估计结果多样性的成因和影响。影响城市分维值的主要因素包括分形结构,多尺度分形模式和自仿射分形增长。解决问题的办法是用可比的分形维数代替实际的分形维数值。主要措施如下:首先,选择一个适当的方法进行特殊的分形研究。其次,根据研究目标确定适合某个城市的研究区域,或者为不同的城市定义可比较的研究区域。这些建议可能对那些对分形城市感兴趣或甚至已经参与分形城市研究的学生有所帮助。

意见动力网络的社会权力演变

原文标题: Evolution of Social Power for Opinion Dynamics Networks

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06441

作者: Susana Rey, Patricio Reyes (ITMATI), Alonso Silva (LINCS)

摘要: 本文研究了一群代理人的观点和人际影响结构的演变,因为他们讨论了一系列问题,每个问题都遵循一个观点动态模型。在这项工作中,我们提出了一个基于Friedkin提出的反映评估模型的一般意见动态模型和人际影响结构的演变。我们的贡献可以总结如下:(1)我们引入了一个舆论动态模型和人际影响结构之间的问题被认为是一个最佳的响应成本最小化邻居的行动之间,(二)我们显示DeGroot和弗里德 - 约翰森的模型舆论动态及其人际影响结构的演变是我们提出的模型的特例,(iii)我们证明了均衡的存在。这项工作是在一系列问题上为观点和人际影响结构的演变提供坚实的表述。

稀疏的博弈转换者在恐慌的人群中恢复集体运动

原文标题: Sparse game changers restore collective motion in panicked human crowds

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06468

作者: Ajinkya Kulkarni, Sumesh P. Thampi, Mahesh V. Panchagnula

摘要: 使用Vicsek模型的一个动态变体,我们表明,从有序移动的人群中出现一个挤压是一个非平衡的一阶相变。我们还表明,这种转变可以通过修改一些被视为博弈转换者的动态来扭转。令人惊讶的是,这些博弈转换器的最佳位置被发现是在最大的当地人群速度的地区。由于潜在的相变过程的不连续性,这种博弈转换器的存在是有效的。因此,我们的通用方法提供了(i)延迟粉碎形成的策略和(ii)从粉碎中恢复过来的路径,这两个方面对维持人们大众聚会的安全至关重要。

基于自适应标签传播的动态网络社区检测

原文标题: Community Detection in Dynamic Networks via Adaptive Label Propagation

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06535

作者: Jihui Han, Wei Li, Longfeng Zhao, Zhu Su, Yijiang Zou, Weibing Deng

摘要: 提出一种自适应标签传播算法(ALPA),用于检测和监测动态网络中的社区。与传统方法不同,在每次修改网络后,通过重新计算整个社区分解,ALPA将历史社区的信息考虑在内,并通过局部标签传播过程根据网络修改更新其解决方案,这通常只影响一小部分网络的一部分。这使得它以低计算成本响应网络变化。 ALPA的有效性已经在合成网络和现实世界网络上进行了测试,表明它可以成功识别和跟踪动态社区。此外,与其他方法相比,ALPA可以检测到高质量和高准确度的社区。因此,ALPA是低复杂性和无参数的,是动态网络中社区检测的一些真实应用的可扩展和有前途的解决方案。

网络SIRS模型的流行阈值

原文标题: Epidemic Threshold for the SIRS Model on Networks

地址: http://arxiv.org/abs/1711.06637

作者: M. Ali Saif

摘要: 我们研究了SIRS(敏感/感染/难治/易感)模型的网络传播疾病的持续性阶段到灭绝阶段的相变。我们通过分析来证明,在恢复时间大于感染时间{I}的情况下,感染在一个方向上流动,即从受感染的节点到易受感染的邻居,但该邻居在感染时间内不能再感染该节点。这种行为导致我们推断,当感染率足够高时,网络上的每个感染节点在其感染时间内感染其所有邻居,网络上的SIRS模型演变为消亡状态,其中所有节点在网络上变得敏感。此外,我们断言,在这种情况下,网络上存在的环路是必要的,以便在网络上的节点内重复地发生感染。在这种情况下,与其他模型(如SIS模型和SIR模型)不同,SIRS模型将有两个临界阈值将持续阶段与消光阶段分开。这就意味着,对于固定的{I}和{R} R值,感染率有两个关键点,流行病持续存在于这两个点之间。我们还证明,在这些点之间,有一个值{λ},其中系统以最高感染节点稳定到稳定状态。我们通过数值模拟定期的一维系统来确认这些结果。

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