Arxiv网络科学论文摘要15篇(2022-06-23)

  • 用于谣言检测的区域增强深度图卷积网络;
  • 什么是多余的,什么不是?建模中的计算权衡以生成能源基础设施部署的替代方案;
  • 自组织网络着色博弈中支付优化的马尔可夫链方法;
  • 网络安全法:法律管辖权和权限;
  • 一种根据用户在在线社交平台中的影响力对用户进行排名的快速算法;
  • 在线知识传播平台上的电子烟是如何被框定的?;
  • 城市和郊区汽车旅行之间的关系是否发生了几代人的变化?比较美国的千禧一代和 X 一代;
  • 绘制科学的慈善支持;
  • 将基于图的 Sybil 检测方法解释为低通滤波;
  • 探索与算法构建的出版物分类相关的用户需求;
  • 模块化密度最大化研究:列生成加速和计算复杂度分析;
  • 基于文本内容相似度和情感倾向的社会网络社区检测;
  • 模因流行度网络模型的扩散逼近;
  • 论4D相对论时空的社会模拟;
  • 模块化和异构有向网络上的动态降维;

用于谣言检测的区域增强深度图卷积网络

原文标题: Region-enhanced Deep Graph Convolutional Networks for Rumor Detection

地址: http://arxiv.org/abs/2206.07665

作者: Ge Wang, Li Tan, Tianbao Song, Wei Wang, Ziliang Shang

摘要: 社交媒体因其传播新信息的便利性而在公共领域迅速发展,这导致了谣言的传播。然而,从如此大量的信息中发现谣言正成为一项越来越艰巨的挑战。以前的工作通常从传播信息中获得有价值的特征。应该注意的是,大多数方法只针对传播结构,而忽略了谣言传播模式。这种有限的关注严重限制了传播数据的收集。为理解决这个问题,本研究的作者有动力探索谣言的区域化传播模式。具体来说,提出了一种新的区域增强深度图卷积网络(RDGCN),它通过学习区域化传播模式来增强谣言的传播特征,并通过无监督学习训练学习传播模式。此外,还设计了一个源增强残差图卷积层(SRGCL)来提高图神经网络(GNN)的过平滑度,并增加基于谣言检测方法的 GNN 的深度限制。 Twitter15 和 Twitter16 上的实验表明,该模型在谣言检测和早期谣言检测方面的表现优于基线方法。

什么是多余的,什么不是?建模中的计算权衡以生成能源基础设施部署的替代方案

原文标题: What is redundant and what is not? Computational trade-offs in modelling to generate alternatives for energy infrastructure deployment

地址: http://arxiv.org/abs/2206.08637

作者: Francesco Lombardi, Bryn Pickering, Stefan Pfenninger

摘要: 鉴于迫切需要制定可靠的、深入的碳中和战略,“建模以产生替代品”(MGA)的方法在能源领域越来越受欢迎。然而,MGA 在应用于最先进的能源系统模型时面临局限性:可以生成的替代品数量几乎是无限的;没有现实的计算努力可以揭示完整的技术和空间多样性。在这里,基于我们自己的 SPORES 方法,一种高度可定制和空间明确的 MGA 改进,我们凭经验测试不同的搜索策略 - 包括一些从其他 MGA 方法改编的策略 - 目的是确定如何最小化冗余计算。通过应用于欧洲电力系统模型,我们表明,对于固定数量的生成替代方案,在利用可用计算能力揭示技术与系统配置的空间多样性之间存在明显的权衡。此外,我们表明,专注于技术多样性可能无法识别吸引现实世界利益相关者的系统配置,例如那些容量在本地范围内更加分散的系统配置。基于这一证据,即没有可行的替代方案可以被视为先验冗余,我们建议最初以平衡空间和技术多样性的方式搜索选项;这可以通过结合两种不同策略的优势来实现。然后可以根据利益相关者的反馈细化生成的解决方案空间。更一般地说,我们建议采用专门的 MGA 敏感性分析,旨在测试一项研究的中心主张,作为一种计算成本低廉的标准,以提高能源建模分析的质量。

自组织网络着色博弈中支付优化的马尔可夫链方法

原文标题: Markov Chain Approaches to Payoff Optimization in the Self-Organizing Network Coloring Game

地址: http://arxiv.org/abs/2206.09153

作者: Zeyi Chen

摘要: 网络着色博弈(NCG)模型用于模拟社会科学中的冲突解决和达成共识的过程。在这项工作中,我们采用了一些马尔可夫链技术来研究 NCG。首先,在提供不少于Delta + 2种颜色的情况下,我们提出并证明了冲突解决时间的期望值为O(log n),方差为O((log n)^2 ),因此是 O_p(log n),其中 n 是顶点数,Delta 是网络的最大度数。这是通过在 NCG 中引入吸收马尔可夫链来完成的。其次,我们开发了算法,以在玩家之间应用 Borda 规则时减少冲突后解决调整中的网络。马尔可夫链蒙特卡罗方法被用来估计局部和全局最优收益。给出了支持性的实验结果来说明相应的程序。

网络安全法:法律管辖权和权限

原文标题: Cybersecurity Law: Legal Jurisdiction and Authority

地址: http://arxiv.org/abs/2206.09465

作者: Feras A. Batarseh

摘要: 网络安全威胁影响社会的方方面面;关键基础设施(如网络、企业系统、供水系统和智能交通系统)特别容易受到攻击,并对社会产生明显的负面影响。然而,这些关键的网络系统通常由多个司法管辖区管理,例如华盛顿特区的地铁由弗吉尼亚州和马里兰州以及哥伦比亚特区 (DC) 通过华盛顿都会区交通管理局管理( WMATA)。此外,由 DC Water 管理的水处理基础设施包括来自费尔法克斯县和阿灵顿县以及该地区(即 DC)的废水输入。此外,网络攻击通常通过未知的交换机和服务器从未知来源发起,并最终到达目的地,而对其来源或路径没有太多理解。某些基础设施在多个国家之间共享,这是加剧治理问题的另一个特质。然而,本法律文件并不关心这些基础设施的一般治理,而是相关法律或学说中关于在网络威胁或网络攻击的情况下哪个权威占上风的模糊性,重点是联邦与. 州问题、国际法参与、联邦优先权、可能影响立法的技术方面以及网络犯罪案件中相互冲突的责任。对以前的案例进行了法律分析,并对争论的不同方面进行了扩展讨论。

一种根据用户在在线社交平台中的影响力对用户进行排名的快速算法

原文标题: A Fast Algorithm for Ranking Users by their Influence in Online Social Platforms

地址: http://arxiv.org/abs/2206.09960

作者: Nouamane Arhachoui, Esteban Bautista, Maximilien Danisch, Anastasios Giovanidis

摘要: 衡量用户在社会网络中的影响力是众多应用程序的关键。最近提出的影响指标,称为 psi-score,通过进一步结合用户发布和重新发布活动提供的丰富信息,允许超越仅评估结构图重要性的传统中心性指标。 psi-score 实际上是为了概括非同质节点活动的 PageRank。尽管它很重要,但它对大型数据集的扩展性很差;对于 N 个用户的网络,它需要求解 N 个大小为 N 的线性方程组。为理解决这个问题,这项工作引入了一种新的可扩展算法,用于快速逼近 psi-score,名为 Power-psi。所提出的算法基于一个新颖的方程,表明它足以解决一个大小为 N 的方程组来计算 psi-score。然后,我们的算法利用了这样一个事实,即这样的系统可以递归地和分布式地逼近任何所需的误差。这允许 psi-score 总结节点的结构和行为信息,运行速度与 PageRank 一样快。我们在几个真实世界的数据集上验证了所提出算法的有效性。

在线知识传播平台上的电子烟是如何被框定的?

原文标题: How is Vaping Framed on Online Knowledge Dissemination Platforms?

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10594

作者: Keyu Chen, Yiwen Shi, jun luo, joyce jiang, Shweta Yadav, Munmun De Choudhury, Ashiqur KhudaBukhsh, Marzieh Babaeianjelodar, Frederick Altice, Navin Kumar

摘要: 我们分析了 1,888 篇文章和 1,119,453 篇电子烟帖子,以研究电子烟是如何跨多个知识传播平台(维基百科、Quora、Medium、Reddit、Stack Exchange、wikiHow)构建的。我们使用各种 NLP 技术来理解这些差异。例如,n-gram、情绪识别和问答结果表明,Medium、Quora 和 Stack Exchange 是那些希望从吸烟过渡到吸电子烟的人的合适场所。其他平台(Reddit、wikiHow)更适合吸电子烟爱好者,可能不足以阻止年轻人吸电子烟。相反,维基百科可能夸大吸电子烟的危害,劝阻吸烟者过渡。我们工作的一个优势是我们应用的不同技术如何相互验证。根据我们的结果,我们提供了一些建议。利益相关者可以利用我们的发现来设计信息工具,以加强或减轻在线电子烟(错误)的看法。

城市和郊区汽车旅行之间的关系是否发生了几代人的变化?比较美国的千禧一代和 X 一代

原文标题: Has the Relationship between Urban and Suburban Automobile Travel Changed across Generations? Comparing Millennials and Generation Xers in the United States

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10601

作者: Xize Wang (National University of Singapore)

摘要: 本研究使用 1995 年、2001 年、2009 年和 2017 年的美国全国旅行调查,比较了千禧一代和上一代(X 一代)在不同社区模式下的汽车旅行情况。在 16 至 28 岁之间,千禧一代在城市(高密度)和郊区(低密度)社区的日常个人车辆行驶里程和汽车出行量低于 X 一代。在调整了社会经济、车辆拥有量、生命周期、特定年份和特定区域的因素后,这些差异保持不变。此外,在控制上述协变量的情况下,16 至 28 岁千禧一代的居住密度与汽车旅行之间的关联比 X 一代更平坦。在美国经济从衰退中复苏的时期,这些代际差异仍然存在于 24 至 36 岁的千禧一代。这些发现表明,无论经济状况如何,在城市和郊区,美国的千禧一代在生命早期阶段都不像上一代那样以汽车为中心。这种差异是否会在以后的生命阶段持续存在仍然是一个悬而未决的问题,值得持续关注。

绘制科学的慈善支持

原文标题: Mapping Philanthropic Support of Science

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10661

作者: Louis M. Shekhtman, Alexander J. Gates, Albert-László Barabási

摘要: 虽然慈善支持在支持研究方面发挥着越来越大的作用,但关于慈善支持分布特征的模式的定量知识有限。在这里,我们根据来自 685,397 个非营利组织的 IRS 税表将慈善资金映射到大学和研究机构。我们确定了近 100 万笔赠款支持参与科学的机构,发现在数量和范围上,慈善资金可与联邦研究资金相媲美。然而,虽然联邦资金依赖于少数大型组织来分配赠款,但慈善生态系统的支持分散在大量不同重点的资助者中,这些资助者支持不同级别的研究机构。此外,我们发现,与政府支持不同,慈善资助者倾向于关注当地,这表明除了卓越研究之外,其他标准在他们的资助决策中发挥作用。我们还展示了持久性的证据,即,一旦资助关系开始,它往往会及时持续。最后,我们讨论了我们的研究结果对慈善资助者、个体研究人员、科学科学和一般慈善定量研究的政策影响。

将基于图的 Sybil 检测方法解释为低通滤波

原文标题: Interpreting Graph-based Sybil Detection Methods as Low-Pass Filtering

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10835

作者: Satoshi Furutani, Toshiki Shibahara, Mitsuaki Akiyama, Masaki Aida

摘要: 在线社会网络 (OSN) 受到 Sybil 攻击的威胁,Sybil 攻击会在 OSN 上创建虚假帐户(也称为 Sybils)并将其用于各种恶意活动。因此,女巫检测是 OSN 安全的一项基础任务。现有的大多数 Sybil 检测方法都是基于 OSN 的图结构,最近提出了各种方法。然而,尽管几乎所有方法都在检测性能和噪声鲁棒性方面进行了实验比较,但仍然缺乏对它们的理论理解。在这项研究中,我们展示了现有的基于图的 Sybil 检测方法可以在低通滤波的统一框架中进行解释。该框架使我们能够从两个角度对每种方法进行理论上的比较和分析:滤波器内核属性和移位矩阵的谱。我们的分析表明,每种方法的检测性能取决于低通滤波提取低频分量和去除噪声高频分量的能力。此外,在分析的基础上,我们提出了一种新的 Sybil 检测方法,称为 SybilHeat。合成图和真实社会网络的数值实验表明,SybilHeat 在具有各种结构属性的图上始终表现良好。本研究为基于图的 Sybil 检测奠定了理论基础,并有助于更好地理解 Sybil 检测方法。

探索与算法构建的出版物分类相关的用户需求

原文标题: Exploring user needs in relation to algorithmically constructed classifications of publications

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10888

作者: Peter Sjögårde

摘要: 已经创建了研究出版物的算法分类来研究研究的不同方面。这种分类可用于支持大学决策的信息需求。然而,这些分类首先是对其内容进行定量评估,而不是对其在特定背景下的可行性进行定性评估。本研究的目的是在探索新兴研究领域的背景下探索和评估此类分类对用户的有用性。我对瑞典医科大学卡罗林斯卡学院一个旨在支持人工智能研究和应用的项目的经理进行了四次采访。访谈的重点是管理人员的信息需求。为了支持该项目,通过在引文网络中对出版物进行聚类来创建分类。向项目负责人提供了基于此分类的集群图,并进行了一次访谈,重点关注与所述信息需求相关的项目中分类的使用。采访表明,该项目的目的是提高能力,加强研究人员之间的沟通并建立支持结构。理解大学的人工智能概况,以及谁在做什么对实现这一目标很重要的信息。集群地图用于支持项目负责人开展的活动,例如访谈和信息收集。它还被用来在 KI 获得 AI 研究的概述和展示。在某些情况下,口译被认为具有挑战性。地图的交互性促进理解释。这项研究的范围很小,但它提供了有关与算法分类相关的信息需求的一个知识。

模块化密度最大化研究:列生成加速和计算复杂度分析

原文标题: A Study on Modularity Density Maximization: Column Generation Acceleration and Computational Complexity Analysis

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10901

作者: Issey Sukeda, Atsushi Miyauchi, Akiko Takeda

摘要: 社区检测是一种基本的网络分析原语,在不同领域有多种应用。尽管 Newman 和 Girvan (2004) 引入的模块化已被广泛用作社区检测的质量函数,但它也有一些缺点。 Li等人引入的模块化密度。 (2008)已知是模块化的有效替代方案,它减轻了称为分辨率限制的缺点之一。大量工作致力于设计用于模块化密度最大化的精确和启发式方法,而没有任何计算复杂性分析。在这项研究中,我们从算法和计算复杂性方面研究了模块化密度最大化。具体来说,我们首先为模块化密度最大化问题加速列生成。为此,我们指出列生成中出现的辅助问题可以看作是密集子图发现问题。然后我们采用一种著名的密集子图发现策略,称为贪婪剥离,以近似解决辅助问题。此外,我们将辅助问题重新表述为一系列 0–1 线性规划问题,使我们能够更有效地计算其最优值并获得更多样化的列。使用各种现实世界网络的计算实验证明了我们提出的算法的有效性。最后,我们展示了模块化密度最大化问题的一个轻微变体的 NP-hardness,其中输出分区必须有两个或更多簇,并展示了辅助问题的 NP-hardness。

基于文本内容相似度和情感倾向的社会网络社区检测

原文标题: Social Network Community Detection Based on Textual Content Similarity and Sentimental Tendency

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10952

作者: Jie Gao, Junping Du, Yingxia Shao, Ang Li, Zeli Guan

摘要: 共享出行逐渐成为微博等社交平台讨论的热点之一。及时对社会网络中共享出行的评价内容进行更深入的网络社区检测,可以有效地对共享出行相关的舆论导向进行研究分析,具有很大的应用前景。现有的社区检测算法一般从空间距离的角度来衡量网络中节点的相似度。本文提出了一种基于文本内容相似度和情感倾向(CTST)的社区检测算法,同时考虑网络结构和节点属性。以网络社区用户的内容相似度和情感倾向为节点属性,在此基础上构建无向加权网络进行社区检测。本文利用实际数据进行实验,并对实验结果进行分析。发现社区检测结果模块化程度高,效果好。

模因流行度网络模型的扩散逼近

原文标题: Diffusion approximation of a network model of meme popularity

地址: http://arxiv.org/abs/2206.10960

作者: Kleber A. Oliveira, Samuel Unicomb, James P. Gleeson

摘要: 社会网络上的 meme 传播模型(其中 meme 竞争有限的用户注意力)可以成功地重现在线环境中观察到的重尾流行度分布。虽然系统范围的流行度分布是通过分析得出的,但迄今为止,个体模因轨迹的动态一直没有被描述。为理解决这个问题,我们将给定模因的扩散表述为一维随机过程,其波动是使用经典和广义中心极限定理聚合局部网络动态的结果,后者基于稳定分布理论。最终,我们的方法将 meme 流行度的竞争轨迹解耦,允许它们独立模拟,从而并行化,并用 Fokker-Planck 方程表示。

论4D相对论时空的社会模拟

原文标题: On social simulation in 4D relativistic spacetime

地址: http://arxiv.org/abs/2206.11019

作者: Kwun Hang Lai

摘要: 基于主体的模型 (ABM) 和模拟在社会科学中变得越来越突出。 ABM 的一个主要优势是它允许社会科学家探索假设场景。如果我们扩展我们的想象力,有趣的社会科学场景之一将是我们的星际未来。然而,对星际社会进行建模需要相对论物理学,这在现有的 ABM 框架中并不容易实现。在本文中,我们介绍了在 4D 相对论时空中模拟 ABM 所需的数学和算法细节。这些算法构成了我们开源计算框架“相对化”的基础。

模块化和异构有向网络上的动态降维

原文标题: Dimension reduction of dynamics on modular and heterogeneous directed networks

地址: http://arxiv.org/abs/2206.11230

作者: Marina Vegué, Vincent Thibeault, Patrick Desrosiers, Antoine Allard

摘要: 降维是研究由大量变量组成的非线性动力系统的常用策略。目标是找到一个更小的系统版本,它的时间演化更容易预测,同时保留原始系统的一些关键动态特征。然而,为复杂系统找到这种简化的表示是一项艰巨的任务。我们解决了加权有向网络的动态问题,特别强调了模块化和异构网络。我们提出了一种考虑邻接矩阵属性的两步降维方法。首先,单元被划分为相似的连接配置文件组。每个组都与一个可观察的相关联,该可观察是组内节点活动的加权平均值。其次,我们推导出一组必须满足的条件,这些条件才能正确表示原始系统的行为,以及一种近似解决它们的方法。结果是一个简化的邻接矩阵和一个近似的 ODE 系统,用于可观察的演化。我们表明,简化系统可用于预测不同类型连接结构的完整动态的一些特征,包括合成的和源自真实数据的,包括神经元、生态和社会网络。我们的形式主义为系统比较各种结构属性对整体网络动态的影响开辟了道路。因此,它可以帮助确定指导网络动态过程演变的主要结构驱动力。

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