Arxiv网络科学论文摘要17篇(2017-05-23)

  • 布尔八卦网络;
  • 种子PageRank中的本地化;
  • 从分离到混合财富城市的转型动力学;
  • 抗议活动与抗议活动之间的不同话语:#BlackLivesMatter和#AllLivesMatter;
  • 人类流动性可预测性极限的另一种方法;
  • 网络流行病学的成本效益疫苗接种方案;
  • 测量人群动机:多维人群动机量表;
  • 广泛的公共物品博弈,具有个人能力和项目效益的耦合;
  • 人类合作的统计物理学;
  • 捆绑网络:弱势关系促进集体记忆的出现;
  • 建模动态过程的空间社会复杂网络;
  • 英国的公共交通被视为一个复杂的网络;
  • 动态社交网络快速变化点检测;
  • 为什么你应该向你的朋友收费借用你的东西;
  • 欧洲高可再生能源情景下空间尺度对发电和输电联合优化的作用;
  • 右侧多分形谱表示网络中的小世界;
  • 基于Twitter数据增强登革热流行病学模型;

布尔八卦网络

地址: http://arxiv.org/abs/1507.03323

作者: Bo Li, Junfeng Wu, Hongsheng Qi, Alexandre Proutiere, Guodong Shi

摘要: 本文提出并调查了一个布尔的八卦模型作为一个简化但非平凡的概率布尔网络。利用积极的节点相互作用,鉴于马尔科夫链的标准理论,我们证明了节点状态渐近收敛于一个二进制随机变量的协议,其分布通过平均场近似表征为大规模网络。使用组合分析,我们还根据底层交互图的拓扑结构成功地计算了正布尔网络的通信类数,其中局部结构的极小变化可以大大改变网络通信类的数量。通过一般的布尔相互作用规则,吸收网络布尔动力学的出现显示出由网络结构确定,并且在布尔八卦过程定义吸收马尔可夫链时建立了必要和足够的条件。特别地,显示对于大多数布尔交互规则,除了总共$ 2 ^ {16} -1 $可能的非空集二进制布尔函数中的九个之外,诱导链是否吸收与无关的基础交互图的拓扑,只要假设连接。这些结果说明了布尔网络的{关联动态}属性对底层交互的图属性的可能性。

种子PageRank中的本地化

地址: http://arxiv.org/abs/1509.00016

作者: David F. Gleich, Kyle Kloster, Huda Nassar

摘要: Seeded PageRank是一种重要的网络分析工具,用于识别和研究给定的一组节点附近的区域,称为种子。种子的PageRank向量是在种子节点随机重置的随机游走的固定分布。直观地,该向量集中在给定种子附近,但在连接图中的所有节点在数学上不为零。我们研究这种浓度或定位,并且在所有图上用自然类型的倾斜度序列来显示对接近种子PageRank所需的条目数量的亚线性上限 - 类似于许多现实世界网络中出现的那些。对现实世界和合成图的实验进一步证明了图的度数序列对种植的PageRank的定位行为有重大影响。此外,我们确定,通过显示完整的二分图生成不能用非零次数的非线性数近似的种子PageRank向量,我们确定这种本地化是不平凡的。

从分离到混合财富城市的转型动力学

地址: http://arxiv.org/abs/1605.00505

作者: Anand Sahasranaman, Henrik Jeldtoft Jensen

摘要: 我们通过连续分布的变量 - 财富简单地描述了代理人的谢林模型的动态。代理人移动到社区,他们的财富不低于其邻居的一部分的财富的阈值水平。如在两种种族之间分离获得的经典谢林模式的情况下,我们发现这里存在财富分离并持续存在。然而,将决定性引入不确定性 - 即一些概率,即使临时级别条件被违反,如果允许代理人移动,我们发现即使对于这种不允许的移动的一小部分,动态也不再产生分离而是急剧地转变为持续的混合财富分配。我们调查这种在分离状态和混合状态之间的这种急剧变化的性质,并发现它是由于允许的移动和不允许的移动之间的非线性关系。对于不允许的移动量的小幅增长,​​允许的移动有快速的相应增加,但是随着不允许的移动的分数进一步增加,并且最终稳定在稳定的值,这是随着不允许的移动进一步增加而不变的。初始区域的动态(少量不允许的动作)的整体效应是将系统从偏离状态迅速转移到混合财富状态。违反宽容条件可以解释为公共政策干预措施,如最低限度的社会住房或住房福利转移给较贫困的住户。因此,我们的研究结果表明,这样的公共干预措施可能只需要非常有限的水平,这足以使一小部分不允许的行动,因为这种行动产生的动力可以刺激从隔离到混合平衡的转变。

抗议活动与抗议活动之间的不同话语:#BlackLivesMatter和#AllLivesMatter

地址: http://arxiv.org/abs/1606.06820

作者: Ryan J. Gallagher, Andrew J. Reagan, Christopher M. Danforth, Peter Sheridan Dodds

摘要: 自从密苏里州弗格森的白人警察Darren Wilson拍摄黑人少年Michael Brown以来,抗议标签#BlackLivesMatter已经扩大了对黑人美国法外处决的批评。为了回应#BlackLivesMatter,其他Twitter用户已经采用了#AllLivesMatter,一个反抗议标题,其内容认为,不论种族均应同样重视所有生活。通过对超过860,000个推文的多层次分析,我们研究了这些抗议和抗议活动如何通过量化他们话语的方面而发散。我们发现#AllLivesMatter有助于在#BlackLivesMatter和诸如#PoliceLivesMatter和#BlueLivesMatter之间的主题标签之间进行反对,从而使得历史上回应了黑人抗议者和执法者之间的紧张关系。此外,我们显示,#AllLivesMatter的很大一部分使用来自#BlackLivesMatter倡导者的劫持。除了简单地注册#AllLivesMatter与#BlackLivesMatter内容,这些劫机者使用主题标签直接面对“反对生命重要”的反抗议。我们的研究结果表明,黑人生物运动能够成长,展示多样化的对话,并避免对社交媒体脱轨,将反对抗议观点作为#AllLivesMatter的核心话题,而不是运动本身。

人类流动性可预测性极限的另一种方法

地址: http://arxiv.org/abs/1608.06419

作者: Edin Lind Ikanovic, Anders Mollgaard

摘要: 下一步预测算法是非常宝贵的工具,能够提高各种任务的效率,从减少疾病的传播到在城市规划等领域更好的资源管理。在这项工作中,我们估计人类移动性的可预测性的上限和下限,以帮助评估竞争算法的性能。我们使用来自604位参与多年实验的“哥本哈根网络”研究的GPS踪迹。较早的作品,重点是预测参与者在下一个时间段的下落,发现非常高的上限(> 90%)。我们表明,这些上限高度依赖于时空尺度的选择,并且主要反映平稳性,即人们倾向于在时间的小变化中移动的事实。这导致我们提出一种替代方法,其目的是预测下一个位置,而不是下一个仓库中的位置。我们的方法独立于时间尺度,并引入了自然的长度尺度。通过消除平稳性的影响,我们显示下一个位置的可预测性明显低于下一个位置的可预测性(约71%)。

网络流行病学的成本效益疫苗接种方案

地址: http://arxiv.org/abs/1612.07425

作者: Petter Holme, Nelly Litvak

摘要: 我们调查接种网络接种疫苗的方法 - 即以尽可能多的方式阻止疾病蔓延的方式去除节点 - 在成本效益方面。这种协议的任何真正的实施都将涉及与疫苗接种本身以及收集关于网络的信息相关的成本。我们认为不顾这一点会导致对疫苗接种方案的错误评估。我们使用敏感感染回收模型 - 使患者在恢复时免疫的疾病的通用模型 - 作为我们的疾病传播场景,并分析了经验和模型网络的爆发。对于不同的相对成本,不同的协议主导。对于高疫苗接种成本和收集信息的低成本,所谓的熟人疫苗接种是最具成本效益的。对于其他参数值,设计用于查询高效识别网络最大程度的协议是最有效的。

测量人群动机:多维人群动机量表

地址: http://arxiv.org/abs/1702.01661

作者: Lisa Posch, Arnim Bleier, Markus Strohmaier

摘要: 人口就业是过去十年出现的一种新形式的短期和灵活就业。要了解这种新的就业形式,了解所涉及的劳动力的根本动机至关重要。本文介绍了多维人群动机量表(MCMS),用于衡量人员在微任务平台上的动机。规模理论上以自决理论为基础,专门针对众包微型劳动力的背景而定制。 MCMS在十个国家和三个收入群体收集的数据中得到验证。此外,测量不变性测试显示,使用MCMS测量的动机在国家和收入组中是可比较的。这项工作是了解国际人力劳动力动力的第一步。

广泛的公共物品博弈,具有个人能力和项目效益的耦合

地址: http://arxiv.org/abs/1702.07423

作者: Li-Xin Zhong, Wen-Juan Xu, Yun-Xin He, Chen-Yang Zhong, Rong-Da Chen, Tian Qiu, Yong-Dong Shi, Fei Ren

摘要: 面对艰巨的任务,任何一个人只能做出有限的贡献,需要团队合作。由于享受公共物品的利益,项目的潜在收益并不总是最大化,可能会部分浪费。通过将个人能力和项目效益纳入原始的公共物品博弈,我们研究了四个参数的耦合效应,个人贡献的上限,个人利益的上限,所需的项目成本和项目效益的上限合作的演变。与个人层面群体偏好相结合,个人利益上限的增加促进合作,个人贡献上限的增加抑制合作。个人贡献上限与所需项目成本的耦合决定了合作者平衡频率达到最高水平的项目效益上限的关键点。高于关键点,项目效益上限的增加抑制合作。合作的演变与首选群体规模分布密切相关。发现合作者频率与占优势群体规模之间的功能关系。

人类合作的统计物理学

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07161

作者: Matjaz Perc, Jillian J. Jordan, David G. Rand, Zhen Wang, Stefano Boccaletti, Attila Szolnoki

摘要: 不相关个人之间的广泛合作是人类独有的,人们常常为共同利益牺牲个人利益,共同努力,实现无法单独执行的任务。我们物种的进化成功确实是在很大程度上归功于我们无与伦比的其他方面的能力。然而,对人类合作的全面了解仍然是一个艰巨的挑战。最近在社会科学方面的研究表明,把重点放在由个体,群体甚至社会之间相互作用的结果而产生的集体行为上。非平衡统计物理学,特别是蒙特卡罗方法以及相转移点附近的相互作用粒子的集体行为理论已被证明对理解违反直觉进化结果非常有价值。通过研究人类合作的模式作为经典旋转模型,物理学家可以从统计物理学中熟悉的设置。然而,与通常管理固态物理系统的颗粒之间的成对相互作用不同,人之间的相互作用通常涉及组相互作用,并且即使是最简化的现实描述,它们也涉及更多数量的可能状态。解决方案的复杂性往往超过物理系统中观察到的。在这里,我们回顾实验和理论研究,提高了我们对人类合作的理解,重点关注空间格局形成,观察解决方案的时空动态以及可能促进或阻碍社会有利国家的自组织。

捆绑网络:弱势关系促进集体记忆的出现

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07185

作者: Ida Momennejad, Ajua Duker, Alin Coman

摘要: 从家庭到国家,社会群体中的个人的约束是他们分享信仰,规范和记忆的程度。虽然传播个人的本地群体可以维持共享的记忆和规范,但孤立的群体特征的社区易受到信息分散和极化动态的影响。我们在实验室创建的社区中采用实验操作来调查会话交互的时间动态如何塑造集体记忆的形成。我们表明,当一系列网络交互的早期桥梁(即弱关系)的个人交往时,与个人首先在集体内(即强关系)相互作用时,社区达到较高的记忆融合。我们发现,这是由于信息多样性与时间的累积重叠之间的折衷。通过使用数据校准模型,我们将这些发现扩展到更大和更复杂的网络结构。我们的方法提供了一个框架来分析和设计通信网络中的干预措施,从而优化共享记忆并减少信息泡沫和极化的可能性。

建模动态过程的空间社会复杂网络

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07251

作者: Shandeepa Wickramasinghe, Onyekachukwu Onyerikwu, Jie Sun, Daniel ben-Avraham

摘要: 社会网络的研究 - 人们所在的地理位置以及它们之间的相互关系 - 是目前热门话题,因为它与重要的应用直接相关,从制定有效的免疫技术逮捕流行病,设计更好的交通和城市规划范式,了解谣言和意见如何随着时间的推移而传播和形成。我们开发了一个空间社会复杂网络(SSCN)模型,其不仅捕获了现实社会网络的重要连接特征,包括重尾度分布和高聚类,而且捕获个体的空间位置,再现Zipf的分布定律城市人口以及其他观察标志。然后,我们用SSCN模型模拟Milgram的小世界实验,与已知结果取得良好的定性协议,揭示各种网络属性所起的作用,以及玩家在博弈中使用的策略。这展示了SSCN模型对上述许多社会过程的模拟和研究的潜力,其中连通性和地理位置在动态中起着重要的作用。

英国的公共交通被视为一个复杂的网络

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07266

作者: R. de Regt, C. von Ferber, Yu. Holovatch, M. Lebovka

摘要: 在本文中,我们调查英国公共交通网络(PTN)的拓扑和空间特征。调查的网络包括伦敦,曼彻斯特,西米德兰兹,布里斯托尔,国家铁路和教练网络。使用复杂网络理论和统计物理学中的方法,我们能够区分PTNs的稳定性;这是国家网络中第一个。此外,利用各种分形属性,我们可以获得对车站可用区域的有用见解。这些特征可以用作关键性能指标,以帮助进一步开发高效稳定的PTN。

动态社交网络快速变化点检测

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07325

作者: Yu Wang, Aniket Chakrabarti, David Sivakoff, Srinivasan Parthasarathy

摘要: 许多领域的一些现实世界的问题(例如社会学,生物学,政治学和通信网络)可以被建模为动态网络,其中节点表示感兴趣的实体和表示不同时间点的实体之间的交互的边界。这种模型的通用表示形式是快照模型,其中以逻辑时间戳定义网络。这种模式下的一个重要问题是变化点检测。在这项工作中,我们设计了一种有效和高效的三步法,用于在快照模型下检测动态网络中的变化点。我们的算法在最先进的技术上实现了高达9倍的加速,同时提高了合成网络和现实世界网络的质量。

为什么你应该向你的朋友收费借用你的东西

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07343

作者: Kijung Shin, Euiwoong Lee, Dhivya Eswaran, Ariel D. Procaccia

摘要: 我们考虑可以在社交网络上与k-hop邻居(即来自所有者的k跳中的节点集合)共享的商品。我们研究通过设计博弈理论模型来购买这样一个好处的动机,每个节点决定是购买好还是免费的。首先,我们发现,社会低效率,特别是过度购买的好处,发生在纳什均衡中。第二,随着k增加,社会效率降低,因此可以与更多的节点共享一个好的结果。第三,最重要的是,通过向免费车手收取访问费用并向业主支付,社会效率低下也可以大大减少,从而导致组织和系统设计者应该施加这样的成本。这些发现得到了我们对无政府状态价格和稳定价格的理论分析的支持。以及基于合成和真实社交网络的模拟。

欧洲高可再生能源情景下空间尺度对发电和输电联合优化的作用

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07617

作者: Jonas Hörsch, Tom Brown

摘要: 与1990年水平相比,空间尺度对欧洲传输和发电能力优化结果的影响进行了量化,与1990年水平相比,在95%的二氧化碳减排量下,在每个国家/地区的单节点解决方案与多国节点之间进行插值。讨论了在更好地承担传输瓶颈,开发具有良好可再生资源的场所(特别是风力发电)和计算限制之间具有更高空间细节的权衡。显示,超过现在的容量,没有电网扩展的解决方案比成本最优的电网扩容只有约20%的成本。

右侧多分形谱表示网络中的小世界

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07801

作者: Paweł Oświȩcimka, Lorenzo Livi, Stanisław Drożdż

摘要: 复杂网络形式主义允许解释由交互单元组成的系统的行为。迄今为止已经提出了几个原型网络模型,每一个都是在现实的复杂系统中观察到的特征。一个众所周知的例子是小世界模型,它被引入以模仿在现实系统中观察到的两个重要特征:i)本地聚类,以及ii)通过远程链接传播网络的可能性,显着缩短了特征网络距离。一个自然的问题是,是否存在几种“类型”的小世界架构,从而产生具有属性(部分地)属于不同网络家族的其他模型共享的模型的连续体。在这里,我们利用网络理论和时间序列分析之间的相互作用,并提出通过分析从这样的网络生成的时间序列的多重分形特征来研究复杂网络中的小世界签名。特别是,我们建议多分形谱的右侧不对称程度与网络中存在的小世界程度有关。这种说法得到了数个模拟的支持,这些模拟包括原型小世界网络,无标度,分形和描述蛋白质分子的现实世界网络。我们的研究结果表明,随着存在以下拓扑性质,出现了右边的谱不对称性:低边密度,低平均最短路径和高聚类系数。

基于Twitter数据增强登革热流行病学模型

地址: http://arxiv.org/abs/1705.07879

作者: Julio Albinati, Wagner Meira Jr., Gisele L. Pappa, Mauro Teixeira, Cecilia Marques-Toledo

摘要: 登革热流行预警系统依靠最新的流行病学资料预测未来发病率。然而,流行病学数据通常需要时间才能使用,因为应用了耗时的实验室检测。这意味着流行病学模型需要发布具有较大前提的预测,使其任务更加困难。另一方面,诸如Twitter或Google之类的在线平台让我们可以近距离获取用户互动的样本,并可以用作传感器来监控当前的发生。在这项工作中,我们提出了一个框架,利用在线数据源,通过获得当前发病率的估计来减轻最新流行病学数据的缺失,然后由传统流行病学模型进行探索。我们表明,提出的框架比替代方法获得更准确的预测,对于延迟大于或等于4周的统计学更好的结果。

作者:ComplexLY
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