Arxiv网络科学论文摘要7篇(2021-05-06)

  • 基于广义平衡对符号网络进行最佳划分;
  • 复杂网络的中心性;
  • 分形网络盒覆盖算法的比较分析;
  • 再谈集体行动的逻辑;
  • 基于图结构的启发式社会网络中的最佳定位;
  • 包容性大学。来自Erasmus项目的证据;
  • 工作证明的量子优势;

基于广义平衡对符号网络进行最佳划分

原文标题: Optimally partitioning signed networks based on generalized balance

地址: http://arxiv.org/abs/2105.01913

作者: Samin Aref, Zachary P. Neal

摘要: 现在,在许多学科中都研究了包含正负两面的带符号网络。他们的分析中的一个基本挑战是基于广义平衡理论将节点划分为内部具有凝聚力和相互分裂的集群。但是,确定最佳分区是NP难的。我们引入了一种二进制线性规划模型,并重新构造了现有模型,以通过最大程度减少“受挫”(集群内负向或集群间正向)边的数量来解决这一挑战。这些模型可以将符号网络划分为恰好可以使受挫边数量最小化的 k 群集,并可以识别出在所有可能的分区中可以将受挫边数量最小化的最小群集。它们保证了最佳的解决方案,并且可以实际应用于包含多达30,000条边的符号网络,从而为揭示符号网络的结构提供了一种可靠的方法。我们通过使用它们来识别代表美国国会众议院立法会议员在1981年至2018年之间的协作和反对的符号网络的最佳划分,来证明这些模型的实用性和实用性。我们表明,将最佳划分为三个联盟可以更好地描述这些网络而不是基于政党的分区。最优的3分区揭示了一个庞大的自由联盟,一个庞大的保守联盟以及先前被遮盖的第三联盟。这个隐藏的第三联盟值得关注,因为其中位意识形态随时间而变化,但其成员在通过立法方面始终比两个主导联盟中的同事都更加有效。

复杂网络的中心性

原文标题: Centralities in complex networks

地址: http://arxiv.org/abs/2105.01931

作者: Alexandre Bovet, Hernán A. Makse

摘要: 在网络科学中,复杂系统被表示为一个数学图,由一组代表组件的节点和一组代表其相互作用的边组成。网络框架在理解复杂系统的结构,形成和功能方面取得了重大进展。社会和生物学过程,例如流行病的动力学,信息在社会媒体中的传播,生态系统中物种之间的相互作用或大脑中神经元之间的交流,都使用复杂网络上的动力学模型进行了积极研究。在所有这些系统中,个人级别的连接模式在全局动态中起着根本性的作用,找到最重要的节点可以更好地理解和预测其行为。因此,网络科学领域的一项重要研究工作致力于开发允许找到网络中最重要节点的方法。在这篇简短的评论中,我们基于它们所依赖的网络遍历概念来描述网络中心性度量。我们将自己限制在有限的中心位置。该主题比此处提供的非详尽列表要广泛得多。

分形网络盒覆盖算法的比较分析

原文标题: Comparative Analysis of Box-Covering Algorithms for Fractal Networks

地址: http://arxiv.org/abs/2105.01939

作者: Péter Tamás Kovács, Marcell Nagy, Roland Molontay

摘要: 分形网络的研究是网络科学领域中一个不断发展的领域。中心问题是使用所谓的盒盖法分析分形性。由于已知此问题是NP难题,因此多年来提出了许多近似算法。本研究旨在通过在运行时间和逼近能力等各个方面收集,实现和评估这些方法,建立一个用于比较近似盒覆盖算法的统一框架。这项工作还可以为研究人员和从业人员提供参考,从而可以使用公开可用的代码库从丰富的盒盖算法中快速选择。

再谈集体行动的逻辑

原文标题: The Logic of Collective Action Revisited

地址: http://arxiv.org/abs/2105.01981

作者: Ian Benson

摘要: 曼库尔·奥尔森(Mancur Olson)的“集体行动逻辑”预测,为公共利益而采取的自愿行动只会在少数群体中发生。他关于组织结构和行为的理论未能说明英国工党对政党法(PPERA)的促进,拒绝和最终遵守。我提出了一种修正的计算理论来解释这种行为。它否定了奥尔森工作的主要原则:一个成员消耗共同财产不可避免地减少了另一人可用的数量,并且成员之间的谈判通常不会影响为共同利益工作的决定。该方法已在私营和公共部门服务设计中得到应用。

基于图结构的启发式社会网络中的最佳定位

原文标题: Graph structure based Heuristics for Optimal Targeting in Social Networks

地址: http://arxiv.org/abs/2105.02133

作者: M. Bini, P. Frasca, C. Ravazzi, F. Dabbene

摘要: 我们考虑一个社会网络中竞争的动态模型,其中两个战略主体人具有固定的信念,非战略/常规主体人根据分布式共识协议调整其状态。我们假设一个战略主体人必须识别网络中的k +个目标主体人,以最大程度地传播自己的观点并改变最终出现的平均观点。在文献中,这个问题被认为是集合函数的最大化,并且利用子模块性质,通过贪婪地解决k +个单独的单目标问题来解决该问题。我们的主要贡献是利用基础图结构来构建更精细的启发式算法。首先,我们提供针对完整图的最佳定位问题的解析解决方案。该结果提供了一条规则,以理解通过瞄准相同的节点来阻止对手的影响是否方便。然后,将参数扩展到通用图,从而与简单的贪婪方法相比,可以得出更准确的解决方案。作为第二个例子,通过电气类比,我们为线图提供了单个目标问题的解析解,并推导了树的目标函数的一些有用特性。受这些发现的启发,我们定义了一种新算法,该算法相对于蛮力方法以更快的方式选择了树木上的最佳解决方案,并且在类似树/稀疏图的情况下也能很好地工作。然后在不同的随机生成图和真实社会网络上,将提议的启发式方法与零成本启发式方法进行比较。总而言之,我们的结果提出了一种方案,该方案基于图的密度及其度分布,告诉哪种算法在准确性和计算复杂性方面更合适。

包容性大学。来自Erasmus项目的证据

原文标题: Inclusive Universities. Evidence from the Erasmus Program

地址: http://arxiv.org/abs/2105.02212

作者: Luca De Benedictis, Silvia Leoni

摘要: 伊拉斯mus计划是欧洲和世界范围内的主要国际出行计划。自1987年成立以来,无论是在活动参与者还是在预算方面,它都在不断增长。但是,尽管有可能获得额外的资金,但对计划有特殊需求的学生的参与率仍然非常低。这项工作量化了这些学生对Erasmus的参与,并探索了2008-2013年间参与其流动性的大学网络。此外,它提出了一种新颖的指数来衡量欢迎外国留学生的大学的包容性水平。量化和分析这方面可能是更好地设计针对性政策和扩大国际流动障碍学生的参与的基础。

工作证明的量子优势

原文标题: Quantum Advantage on Proof of Work

地址: http://arxiv.org/abs/2105.01821

作者: Dan A. Bard, Joseph J. Kearney, Carlos A. Perez-Delgado

摘要: 工作量证明(PoW)是大多数主要区块链加密货币背后的一项基本底层技术。先前已经指出,量子设备在执行比特币环境下的PoW时具有计算优势。在这里,我们假设这种量子优势不仅扩展到所有现有的PoW机制,而且还扩展到任何可能的PoW。对于基于量子的对整个区块链完整性的攻击,以及出于挖矿比特币和其他加密货币的目的而更合理地使用量子计算,这都将产生重大后果。对于第一种情况,我们估计了对于各种加密货币而言,这些量子攻击何时将变得可行,并讨论了此类攻击的影响。对于后者,我们得出了一个精确的公式来计算向基于量子的加密货币矿工过渡的经济动机。使用该公式,我们分析了几种测试方案,并得出结论,对用于加密货币挖矿的量子硬件进行投资具有巨大的回报潜力。

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