• 图的脆弱性和鲁棒性综述;
• 图学习综述;
• 使用带有残差连接的图自动编码器进行表示学习;
• 图灵数：您距离A. M.图灵奖有多远？;
• 融合情绪传染和深度强化学习的对抗人群模拟模型;
• 蚁群的分布式决策：个人选择、法定人数和集体决策的漂移扩散模型;
• 从世界贸易网络分析看欧盟脱欧后的力量;
• 几何、拓扑和简单同步;
• 大规模集合点的乘车联乘车队管理：以纽约市五个行政区为例;
• 科学作为公共物品：科学的公共使用和资助;
• 北欧电网中电网频率波动中的相位和幅度同步;
• 印度数据稀少的沿海地区的区域电力传输系统的飓风准备策略;

图的脆弱性和鲁棒性综述

原文标题： Graph Vulnerability and Robustness: A Survey

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00419

作者： Scott Freitas, Diyi Yang, Srijan Kumar, Hanghang Tong, Duen Horng Chau

摘要： 网络鲁棒性的研究是表征和感知复杂互连系统（如基础架构，通信和社会网络）的关键工具。尽管在所有这些领域都进行了重大研究，但调查文献中仍然存在差距。当前，关键问题的答案散布在多个科学领域和许多论文中。在本次调查中，我们从多个领域中提取了关键发现，并通过以下方式为研究人员提供了重要信息的重要途径：（1）总结和比较最新和经典的图稳健性度量; （2）探索哪些健壮性措施最适用于不同类别的网络（例如，社会网络，基础架构）；（3）审查常见的网络攻击策略，并总结在不同网络拓扑中最有效的攻击；以及（4）广泛讨论选择防御技术以缓解跨各种网络的攻击。本调查将指导研究人员和从业人员在广阔的网络鲁棒性领域中导航，同时总结关键问题的答案，最后重点介绍当前的研究方向和未解决的问题。

图学习综述

原文标题： Graph Learning: A Survey

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00696

作者： Feng Xia, Ke Sun, Shuo Yu, Abdul Aziz, Liangtian Wan, Shirui Pan, Huan Liu

摘要： 图被广泛用作连接数据网络结构的流行表示。图数据可以在广泛的应用领域中找到，例如社会系统，生态系统，生物网络，知识图和信息系统。随着人工智能技术的不断渗透，图学习（即图上的机器学习）正受到研究人员和从业人员的关注。图学习证明对许多任务有效，例如分类，链路预测和匹配。通常，图学习方法通​​过利用机器学习算法来提取图的相关特征。在本次调查中，我们提供了有关图学习的最新技术的全面概述。特别关注现有的图学习方法的四类，包括图信号处理，矩阵分解，随机游走和深度学习。分别回顾了这些类别下的主要模型和算法。我们研究图学习在文本，图像，科学，知识图和组合优化等领域的应用。此外，我们讨论了该领域的一些有前途的研究方向。

使用带有残差连接的图自动编码器进行表示学习

原文标题： Representation Learning using Graph Autoencoders with Residual Connections

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00695

作者： Indrit Nallbani, Aydin Ayanzadeh, Reyhan Kevser Keser, Nurullah Çalık, Behçet Uğur Töreyin

摘要： 图自动编码器在嵌入基于图的复杂数据集方面非常有效。然而，大多数自动编码器具有较浅的深度，并且其效率倾向于随着层深度的增加而降低。在本文中，我们研究了向浅层图和深层图变分和香草自动编码器添加残差连接的效果。我们证明了残差连接可提高基于深度图的自动编码器的准确性。此外，我们提出了Res-VGAE，一种具有不同残差连接的图变自动编码器。我们的实验表明，与用于链路预测任务的其他基于自动编码器的模型相比，我们的模型取得了更好的结果。

图灵数：您距离A. M.图灵奖有多远？

原文标题： Turing Number: How Far Are You to A. M. Turing Award?

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00706

作者： Feng Xia, Jiaying Liu, Jing Ren, Wei Wang, Xiangjie Kong

摘要： ACM A.M.图灵奖是公认的计算机科学领域的最高奖项。自1960年代以来，它一直被授予做出杰出贡献的计算机科学家。该奖项的意义对于获奖者及其研究团队而言意义深远。但是，与经过广泛研究的诺贝尔奖不同，很少有研究探索这一最重要的奖项。为此，我们建议使用图灵数（TN）指数来衡量特定学者对该奖项的贡献程度。受先前关于鄂尔多斯数和培根数的著作的启发，该指数被定义为给定学者与任何图灵奖获得者之间的最短路径。实验结果表明，TN可以反映出学者与图灵奖获得者之间的紧密合作。通过从文献计量水平和网络水平对TN和指标之间的相关性分析，我们证明TN有潜力反映学者的学术影响力和声誉。

融合情绪传染和深度强化学习的对抗人群模拟模型

原文标题： Antagonistic Crowd Simulation Model Integrating Emotion Contagion and Deep Reinforcement Learning

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00854

作者： Pei Lv, Boya Xu, Chaochao Li, Qingqing Yu, Bing Zhou, Mingliang Xu

摘要： 人群的拮抗行为经常加剧突发骚乱中的局势严重性，在人群中，对抗性情绪的传播和行为决策在人群中起着非常重要的作用。然而，复杂的情绪影响决策的机制，尤其是在突然冲突的环境中，尚未得到清晰的探索。在本文中，我们通过结合情绪传染和深度强化学习（ACSED）提出了一种新的对抗性人群模拟模型。首先，我们基于改进的SIS传染病模型建立了群体情绪传染模型，并在仿真过程中的每个时间步估计了群体的情绪状态。然后，基于Deep Q Network（DQN）对群体对抗行为的趋势进行建模，在该网络中，主体可以自主学习战斗行为，并利用均值场理论快速计算周围其他个体对中心个体的影响。最后，结合群体情感进一步分析了DQN预测行为的合理性，并确定了主体的最终战斗行为。本文提出的方法通过几种不同的实验设置得到了验证。结果表明，情绪对小组战斗有至关重要的影响，积极的情绪状态更有利于战斗。此外，通过将仿真结果与真实场景进行比较，进一步验证了该方法的可行性，可为制定战斗计划，提高义军在各种情况下的战斗胜率提供参考。

蚁群的分布式决策：个人选择、法定人数和集体决策的漂移扩散模型

原文标题： Decentralized decision making by an ant colony: drift-diffusion model of individual choice, quorum and collective decision

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00883

作者： Smriti Pradhan, Swayamshree Patra, Debashish Chowdhury

摘要： 蚂蚁是社交昆虫。当蚂蚁殖民地的现有巢变得无法居住时，便开始寻找新的合适地点进行殖民地迁移。通常，多个站点可以用作潜在的新嵌套站点。不同的侦察员可以根据自己的评估选择不同的地点。由于个别评估容易出错，因此许多蚂蚁可能会选择劣质场所。但是，从顺序决策和分散决策过程中得出的集体决策通常要好得多。我们为此多阶段决策过程开发了一个模型。随机漂移扩散模型（DDM）刻画单个侦察蚂蚁的顺序信息累积，以得出其各自的单个选择。侦察员随后的串联运行，从而招募其活跃的巢友，以完全不对称的简单排除过程（TASEP）的适当适应为模型。通过对模型的系统分析，我们探索了确定集体决策出现的速度和决策质量的条件。更具体地说，我们证明了殖民地的集体决策比侦察员的单个决策更不容易出错。我们还将理论预测与实验数据进行比较。

从世界贸易网络分析看欧盟脱欧后的力量

原文标题： Post-Brexit power of European Union from the world trade network analysis

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00939

作者： Justin Loye, Katia Jaffrès-Runser, Dima Shepelyansky

摘要： 近年来，我们开发了从UN COMTRADE数据库获得的多产品世界贸易网络的Google矩阵分析。在此新方法与该世界贸易网络的通常进出口说明之间进行了比较。 Google矩阵分析考虑了贸易交易的多样性，从而更好地突出了特定国家和产品在世界范围内的影响力。它表明，在英国脱欧之后，有27个国家的欧盟在世界贸易网络排名中处于领先地位，领先于美国和中国。我们的方法还确定了贸易国平衡对特定产品的敏感性，表明了机械和矿物燃料在多产品交易中的主导作用。这也突显了亚洲国家日益增长的影响力。

几何、拓扑和简单同步

原文标题： Geometry, Topology and Simplicial Synchronization

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00943

作者： Ana Paula Millán, Juan G. Restrepo, Joaquín J. Torres, Ginestra Bianconi

摘要： 简单同步揭示了拓扑和几何在确定简单复合体的动力学特性中的作用。简单网络的几何形状和拓扑自然地用图Laplacian图和简单络合物的高阶Laplacian的谱特性编码。在这里，我们展示了简单复合体的几何形状如何诱发简单复合体拉普拉斯算子的谱尺寸，该谱图负责改变仓本模型的相图。特别是，显示简单的简单网络几何形状的简单复合体，如果其谱维数小于或等于4，则无法在无限网络限制内维持同步状态。此理论结果在带有Flavor简单复现生成模型的Network Geometry上得到了验证，该模型显示了出现的双曲线几何。依次显示了简单拓扑来确定高阶Kuramoto模型的动力学特性。高阶仓本模型描述了拓扑信号的同步，即不仅与简单复数的节点相关联的相位，而且还与包括链接，三角形等的高阶简化形相关的相位。当不同尺寸的拓扑信号和/或它们的螺线管和非旋流投影以自适应方式耦合时，该模型显示不连续的同步过渡。

大规模集合点的乘车联乘车队管理：以纽约市五个行政区为例

原文标题： Fleet management for ride-pooling with meeting points at scale: a case study in the five boroughs of New York City

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00994

作者： Motahare Mounesan, Vindula Jayawardana, Yaocheng Wu, Samitha Samaranayake, Huy T. Vo

摘要： 向骑行拼车（RP）服务引入会合点已显示出可以提高骑行者和服务提供商的满意度。乘客可以选择步行到一个集合点以降低成本。驾驶员也可能会与更多的骑手相匹配，而无需再停下来。与传统的RP服务相比，使用带有会合点的搭便车（RPMP）具有经济利益。已经提出了许多RPMP模型以更好地理解它们的好处。然而，由于所涉及的昂贵的计算，大多数先前的工作以有限的参数集或小规模研究RPMP。在本文中，我们提出了STaRS +，这是一种基于全面的整数线性规划模型的可扩展RPMP框架。通过利用启发式优化策略以及新颖的最短路径缓存方案，可以实现STaRS +的高可伸缩性。我们将模型应用于纽约市都会区，以评估框架的可扩展性，并证明了城市规模模拟的重要性。我们的结果表明，城市规模的模拟可以为城市规划人员提供有价值的见解，而在较小规模的情况下并不总是可见的。据我们所知，STaRS +是有关RPMP的第一项研究，它可以解决整个纽约都会区的大规模实例。

科学作为公共物品：科学的公共使用和资助

原文标题： Science as a Public Good: Public Use and Funding of Science

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00152

作者： Yian Yin, Yuxiao Dong, Kuansan Wang, Dashun Wang, Benjamin F. Jones

摘要： 对于深入理解科学在人类社会中的作用而言，理解如何在公共领域消费科学至关重要。尽管科学得到了公共资金的大力支持，但普遍的描述表明，科学研究仍然是一项孤立的或“象牙塔”活动，与公共用途的联系较弱，研究质量与其公共用途之间的联系很少，并且资金之间的对应关系很少科学及其公共用途。本文介绍了一种衡量框架，以检查科学的公共利益特征，使我们能够研究科学的公共用途，科学的公共资助以及使用和资助之间的关系。具体来说，我们整合了五个大型数据集，这些数据集将来自各个科学领域的科学出版物与其上游资金支持和跨三个公共领域（政府文档，新闻媒体和市场发明）的下游公共用途联系起来。我们发现，科学的公共用途极为多样化，不同的公共领域在科学领域中具有独特的吸引力。然而，在这些差异之中，我们发现了科学与社会之间联系的关键形式。首先，尽管担心公众不参与高质量的科学，但我们发现在每个科学领域和公共领域中，公众在科学领域中消费的东西与具有重大影响力的东西之间具有普遍的一致性。其次，尽管有无数的因素支撑着科学公共资金，但由此产生的跨领域分配却与该领域的集体公共用途形成了惊人的契合。总体而言，科学的公共用途代表了丰富的专业消费领域，但科学与社会的集体交往在科学用途，公共用途和资金之间形成了显著的，可量化的统一。

北欧电网中电网频率波动中的相位和幅度同步

原文标题： Phase and amplitude synchronisation in power-grid frequency fluctuations in the Nordic Grid

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00228

作者： Leonardo Rydin Gorjão, Luigi Vanfretti, Dirk Witthaut, Christian Beck, Benjamin Schäfer

摘要： 监视和建模电网频率是确保电力系统稳定性的关键。存在许多工具来研究详细的确定性动力学，尤其是频率的整体行为。但是，人们对其随机性的关注却很少，因此需要一种将短时规模波动和整体行为耦合在一起的内聚框架。此外，在能量系统的建模中主要采用通常假定的不相关随机噪声。在此出版物中，我们研究了自2013年9月以来具有北欧时间网格高分辨率的六个同步电网频率记录的随机特性，重点是频率记录的增量。我们表明，这些增量遵循非高斯统计，并显示时空相关性。此外，我们报告了两种不同的物理同步现象：非常短的时标相位同步（ <2 ， s），然后是稍大的时标幅度同步（ 2 ， s-5 ， s）。总体而言，这些结果为如何对电力系统波动建模提供了指导。

印度数据稀少的沿海地区的区域电力传输系统的飓风准备策略

原文标题： Cyclone preparedness strategies for regional power transmission systems in data-scarce coastal regions of India

地址： http://arxiv.org/abs/2105.00909

作者： Surender V Raj, Udit Bhatia, Manish Kumar

摘要： 随着热带气旋的频率和强度以及城市化程度的提高，沿海地区输电网络的系统增强势在必行。一种有效的策略是加强选择的输电塔，这需要考虑整体规模的网络及其相对于海岸线的方向，铁塔的脆弱性以及旋风分离器的性能。由于经常缺少必要的信息，因此可操作的优先级框架仍然难以捉摸。基于公开可用的数据，我们评估了服务于4000万人的网络中战略干预的有效性。在评估了72种优先级策略之后，我们发现，考虑到塔的脆弱性的细微变化，考虑网络的简单特性及其相对于海岸线的定位的策略比单纯基于网络特性的策略要好得多。这种集成的方法为在资源受限和数据匮乏的环境中采取可行的工程和政策干预措施开辟了道路。

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