Arxiv网络科学论文摘要18篇(2017-03-21)

  • 协作传染过程的基本性质;
  • 在线交流中的语义同源性:来自Twitter的证据;
  • 在昂贵的网络交互中的同步和协作的演化;
  • 复杂网络中的凸度;
  • 群体的自我推进粒子在相互作用的领导之后的集体运动;
  • 在PER共同作者网络中的链接行为;
  • 基于距离的网络指数和小世界资产;
  • 网络比较:嵌入和内部;
  • 扩大视角:天文生物学的智力和社会效益(无论是否发现地外生命);
  • 性别问题!使用社会感知分析全球文化性别偏好的场地;
  • 结构性歧视的社会演变;
  • 如何预测选举;
  • 哪些朋友比你更受欢迎?接触力和社交网络中的友谊悖论;
  • 通过使用接触存储器促进信息传播;
  • 蜘蛛丝的热力学分析和复杂性的重要性;
  • Extroverts Tweet不同于微博的Introverts;
  • 时间连通性的一般理论;
  • 网络分析在工业和应用数学中的作用;

协作传染过程的基本性质

地址: http://arxiv.org/abs/1603.09082

作者: Li Chen, Fakhteh Ghanbarnejad, Dirk Brockmann

摘要: 我们调查蔓延和持久在宿主群体中的传染过程之间的协同作用的影响。我们提出并分析了一个动态模型,其中受一个传播媒介$ A $影响的个体表现出高于被第二个媒介$ B $影响的基线倾向,反之亦然。该模型是用于建模单一传染过程的传统SIS(易感 - 感染敏感)模型的自然延伸。我们显示当协同性强时,协同性显着改变系统的动力学。该系统表现出不在单一剂传染中观察到的不连续相变,多稳定性,将传统流行阈值分离成用于起始和消灭以及滞后的不同阈值。这些属性是稳健的,并且通过在网格和通用网络拓扑上的随机模拟来证实。最后,我们研究在空间扩展版本的模型中的波传播和瞬变,并且显示,特别是对于基线再现率的中间值,系统的特征在于各种类型的波前速度。对于一些参数和负前端速度(后退波前),系统可以呈现空间非均匀的固定状态。这两种代理模型可以用作更复杂的传染过程的起点,涉及几种相互作用因子,特别适合于模拟宿主种群中微生物生态系统的传播和动力学的模型框架。

在线交流中的语义同源性:来自Twitter的证据

地址: http://arxiv.org/abs/1606.08207

作者: Sanja Šćepanović, Igor Mishkovski, Bruno Gonçalves, Nguyen Trung Hieu, Pan Hui

摘要: 人们观察到在一组性状上分类连接。这种称为分类混合或有时均匀的现象可以通过社交网络中的分类系数来量化。揭示在社交网络中发现的强烈的分类混合的确切原因一直是研究的挑战。社会学的主要建议原因之一是类似的个人倾向于连接(通常本身称为同情)和已经相连的个人的社会影响。对研究人员和实践中的一个重要问题可以解决,我们在这里提出:了解这些倾向和基础社会网络结构之间的相互作用的确切机制。也就是说,除了上述的分类系数,还有几个其他静态和时间网络属性和子结构可以链接到社会网络中的同性和社会影响的趋势,我们在这里调查这些。具体地,我们处理计算机介导的\ textit {通信网络}(基于Twitter提及)和特定类型的分类混合,其可以从通信内容的语义特征推断,我们称为\ textit {语义同源}。据我们所知,我们的工作是首先对通信网络中的语义均匀性及其之间的相互作用提供深入分析。我们量化不同级别的语义同心,识别作为观察同源的驱动力的语义方面,在其时间演化中显示见解,最后,我们呈现其与Twitter上的通信网络的复杂的相互作用。通过分析这些机制,我们增加对什么是形状的语义方面的理解,以及它们如何塑造人类计算机介导的通信。

在昂贵的网络交互中的同步和协作的演化

地址: http://arxiv.org/abs/1607.03186

作者: Alberto Antonioni, Alessio Cardillo

摘要: 尽管有大量关于同步的研究,但是认为相互作用对所涉及的个体具有成本的假设很少。相反,昂贵的互动的引入导致形成一种二分方案,其中个人可以决定合作并支付成本,以便与其他人口同步。或者,同一个人可以决定免费乘车,而不招致任何成本,等待其他人同步到她的状态。因此,同步的出现可以被看作是进化游戏的副产品,其中个人根据他们在过去积累的利益/成本比率来决定他们的行为。我们研究冢本振荡器的网络群体中的合作/同步的开始,并且报告拓扑是如何是必要的,以便合作蓬勃发展。我们还展示不同类别的拓扑如何在微观和宏观层面上促进不同的同步。

复杂网络中的凸度

地址: http://arxiv.org/abs/1608.03402

作者: Tilen Marc, Lovro Šubelj

摘要: 度量图属性位于复杂网络分析的核心,而在本文中,我们通过凸子图的数学定义来研究它们的凸度。如果子图的节点之间的每个测地路径完全位于子图内,则子图是凸的。根据我们对凸度的看法,凸网络是这样的,其中每个连接的节点子集诱导凸子图。我们显示凸度是许多网络的固有属性,不存在于随机图中。大多数凸起是空间基础设施网络和社会协作图,由于它们的树状或类团结构,而食物网是研究的唯一真正非凸的网络。核 - 外围网络是局部凸起的,因为它们可以被分成由凸周围包围的非凸核。然而,随机图仅仅是局部凸的,意味着尺寸小于节点之间的平均测地距离的任何连接的子图几乎肯定是凸的。我们提出不同的网络凸度测量和讨论其在网络研究中的应用。

群体的自我推进粒子在相互作用的领导之后的集体运动

地址: http://arxiv.org/abs/1609.03212

作者: Bence Ferdinandy, Katalin Ozogány, Tamás Vicsek

摘要: 为了在运动期间保持其凝聚力,群居动物必须作出集体决定。许多物种拥有多个社区的复杂社会。一个普遍的情况是,当存在两个主导水平时,一个对应于领导者,另一个对应于追随者。在本文中,我们研究这种两级自组装粒子的集体运动。我们提出一个模型,改编自一个最初提出来描述细胞的运动,导致平滑变化的相干运动。我们将使用与一些哺乳动物的大群体相对应的术语,其中领导者和追随者形成称为后宫的组。我们研究在运动期间通过计算机模拟在群体内子群的出现(自组织)。将所得到的过程与我们之前对Przewalski马群(Hortob \ agy,Hungary)的观察进行比较,我们使用来自公开的病例研究的结果。我们发现,该模型重现了由在开放地面上移动的后宫组成的群体的关键特征,包括领导者和学士团体(没有追随者的领导者群体)之间的追随者的战斗。然而,我们的一个发现不同意观察。在我们的模型中,新兴群体大小分布是正常的,基于历史数据的观察群体的群体大小分布被发现遵循对数正态分布。我们认为这表明,胸腔的形成(和大小)必须涉及更复杂的社会拓扑比简单的基于空间距离的相互作用。

在PER共同作者网络中的链接行为

地址: http://arxiv.org/abs/1609.09339

作者: Katharine A Anderson, Matthew Crespi, Eleanor C Sayre

摘要: 在理解协作网络的动态性以及这些网络随着时间的推移如何形成和发展方面具有相当长期的兴趣。大多数关于社交网络动态的工作都集中在成熟的社区。工作检查新兴的社交网络是罕见的,只是因为数据很难实时获得。在本文中,我们使用来自一个新兴科学界的三十年的数据来看待社会网络发展的关键早期阶段。我们显示,当领域非常年轻时,个别研究人员的岛屿相对孤立地劳动,并且合作网络被断开。三十年后,我们发现了一个真正的协作社区,而不是一群个人,由一个强大的协作网络绑定在一起。然而,这种变化并没有逐渐发生\ textemdash网络仍然是孤立的个人,直到2000年代中期,当那些较小的部分突然编织成一个整体的松散分类。在本文的其余部分,我们考虑在这些观察到的结构变化中的三个因素的作用:增长,社会规范的变化,以及诸如现场特定会议和期刊等机构的引入。我们有来自该领域最早几年的数据,这一时期包括引入两个不同的机构:第一个专题会议和第一个专题期刊。我们还确定了两个相关的行为转变:与第一次会议同时发生的合着作者的离散增加,以及成立作者之间的转变,远离与外人合作,朝向彼此合作。这些因素的相互作用使我们更深入地了解协作网络的形成。

基于距离的网络指数和小世界资产

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06227

作者: Mostafa Haghir Chehreghani, Albert Bifet, Talel Abdessalem

摘要: 基于距离的指标,包括接近中心性,平均路径长度,偏心率和平均偏心率,是网络分析的重要工具。在这些指数中,两个顶点之间的距离通过它们之间的最短路径的大小来测量。然而,这种措施有缺点。一个充分研究的缺点是,将其扩展到断开的图(以及有向图)是有争议的。第二个缺点是,当在真实世界网络中使用此度量时,巨大数量的顶点可能具有完全相同的接近度/偏心率分数。第三个缺点是在许多应用中,两个顶点之间的距离不仅取决于最短路径的大小,还取决于它们之间的最短路径的数量。在本文中,我们开发了一个新的距离测量图形的顶点之间产生有区别的基于距离的中心性指数。该度量与最短路径的大小成比例,并与最短路径的数量成反比。我们提出的算法精确计算的建议歧视指数。然后我们开发了精确估计平均鉴别路径长度和平均鉴别偏心率的随机算法,并且显示它们给出这些指数的$(\ epsilon,\ delta)$近似。最后,我们对来自不同领域的几个真实世界网络预测了广泛的实验,并且表明与传统指数相比,区别性指数通常具有更多的可辨别性。我们的实验揭示,现实世界网络通常具有微小的平均鉴别路径长度,由常数(例如,2)界定。我们将这个属性称为微世界属性。

网络比较:嵌入和内部

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06231

作者: Weiyu Huang, Alejandro Ribeiro

摘要: 本文提出了比较网络的方法,其中定义了给定网络中的节点对之间的关​​系。我们通过搜索最佳方法来定义这样的网络距离,以将一个网络嵌入到另一个网络中,证明这种距离是网络模空间中的有效度量,模置置换同构,并检查其与其他网络度量的关系。所定义的网络距离可以通过多维缩放来近似,然而,网络中缺乏结构导致差的近似。为了缓解这种问题,我们考虑定义网络内部的方法。我们显示,比较从一对网络诱导的内部产生与原始网络之间的实际网络距离相同的结果。通过显示区分由不同模型产生的网络的能力来探究实际的含义。

扩大视角:天文生物学的智力和社会效益(无论是否发现地外生命)

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06239

作者: Ian A. Crawford

摘要: 天体生物学通常被定义为对宇宙中的起源,进化,分布和未来生命的研究。因此,它本质上是跨学科的,不能产生一个被宇宙和进化观点注入的世界观。天文生物学研究的这些属性,无论是否发现外星生物,都将越来越多地证明对社会有益。

性别问题!使用社会感知分析全球文化性别偏好的场地

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06288

作者: Willi Mueller, Thiago H Silva, Jussara M Almeida, Antonio A F Loureiro

摘要: 性别差异是世界各地社会科学家积极研究的一种现象。传统上,用于支持这样的研究的数据是手动获得的,通常通过志愿者的调查。然而,由于它们由于手工步骤而具有固有的高成本,所以这种传统方法不能快速地扩展到大规模研究。我们在这里调查性别差异的一个特定方面:场地的偏好。为此,我们探索使用从Foursquare收集的登记数据来估计现实世界中的场所的文化性别偏好。为此,我们首先证明,通过分析世界各地区的签到数据,我们可以发现性别组之间特定场所的偏好的显着差异。这些重大差异中的一些反映了众所周知的文化模式。此外,我们还收集证据表明,我们的方法提供了关于在现实世界中给定地区的场所的性别偏好的有用信息。这表明观察到的性别和场所偏好可能不是独立的。我们的研究结果表明,我们提出的方法可能是一个有前途的工具,支持研究性别偏好的场所在不同的空间粒度在世界各地,比传统方法更快,更便宜,除了快速捕捉现实世界的变化。

结构性歧视的社会演变

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06311

作者: Gorm Gruner Jensen, Stefan Bornholdt

摘要: 结构性歧视似乎是社会制度中的一个持久现象。我们在这里概述了它可以从社会系统本身的进化动力学产生的假设。我们在简单的社交游戏中研究代理人与中性徽章的进化动态,发现徽章很容易被系统区分,虽然不绑定到游戏的收益矩阵。可区分的唯一财产导致随后的歧视,因此为社会偏见的出现和冻结提供了一个模式。

如何预测选举

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06351

作者: Nassim Nicholas Taleb

摘要: 我们认为二元选择结果的估计作为mart,并且当连续更新估计时提出套利定价。我们认为,估计量需要作为二元期权定价,因为套利估值最小化常规使用的Brier分数来跟踪概率评估者的准确性。我们在标准算术布朗运动中在$ [L,H] $中创建一个双重mart ale过程$ Y $,在$( - \ infty,\ infty)$中创建$ X $和价格选择。双重过程$ Y $可以表示成功所需的数值投票。我们显示估计量的波动率与基础变量的波动率之间的关系。当对于最终结果存在高度不确定性时,1)二元的套利值接近50%,2)即使投票或其他基础显示出显着变化,估计也不应该经历大的变化。存在1)二元值,2)$ Y $的估计,3)$ Y $的估计在到期的剩余时间的波动性之间的套利关系。我们注意到,这些套利关系经常被2016年美国总统选举中的各种预测团体所侵犯,以及所有对候选人成功的中间评估都需要考虑的概念,而不仅仅是最后一个。

哪些朋友比你更受欢迎?接触力和社交网络中的友谊悖论

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06361

作者: James P. Bagrow, Christopher M. Danforth, Lewis Mitchell

摘要: 友谊矛盾表明,在社交网络中,自我倾向于比他们的改变更低的程度,或者“你的朋友比你更多的朋友”。大多数研究集中在友谊悖论及其对信息传输的影响,但将网络视为静态和未加权的。然而,人们只能将其注意预算的有限分数投入到每个社会交往中:高度个人可能有更少的时间专注于个人社交联系,迫使他们调整对他们不同社会关系的联系数量。在这里我们研究友谊矛盾的背景下不同的接触量之间自我和改变,发现接触量和友谊悖论的力量之间的联系。与自我相比,最频繁接触的改变表现出较不明显的友谊悖论,而较不频繁接触的改变更可能是高度的并引起悖论。因此,我们认为一个更微妙的版本的友谊悖论:“你最亲密的朋友比你做的朋友稍多”,在某些网络甚至:“你最好的朋友没有更多的朋友比你做”。我们证明这种关系是强大的,在社交媒体和移动电话数据集。这些结果对信息传递和社会网络中的影响有影响,我们使用简单的动力学模型进行探索。

通过使用接触存储器促进信息传播

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06422

作者: Lei Gao, Wei Wang, Panpan Shu, Hui Gao, Lidia A. Braunstein

摘要: 促进信息传播是网络科学界蓬勃发展的研究课题。然而,关于促进信息传播的现有研究很少考虑人类记忆,其在传播动力学中起重要作用。在本文中,我们提出了一个非马尔可夫信息传播模型在复杂的网络,其中每个知情的节点通过使用邻居的过去的累积联系人的记忆联系邻居。我们系统地研究了不相关的配置网络和一组$ 22 $的真实世界网络的信息传播动态,并找到促进信息传播的有效联系策略,即知情的节点优先联系具有少量累积联系的邻居。根据有效接触策略,高度节点更可能在扩展的早期阶段被选择为接触的邻居,而在动态的后期阶段,具有小度的节点被优先接触。我们还提出了一个平均场理论来描述我们的模型,其质量上与人工和现实世界网络上的随机模拟很好。

蜘蛛丝的热力学分析和复杂性的重要性

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06497

作者: S.Ripandelli, D.Pugliese, U.Lucia

摘要: 蜘蛛丝是最近几年研究的最有趣的生物材料之一。使科学家研究这种有组织的系统的主要原因之一是其高水平的抵抗,如果与其他人工材料特点是更高的密度。随后,研究人员发现蜘蛛丝是由不同种类的蛋白质形成的复杂系统,组织(或无组织)以保证所需的抗性,其是最终应用和环境条件的函数。一些蜘蛛物种能够制备不同的丝,多达十二个,具有似乎是最终用途(即牵引丝网,捕获网等)的功能的组合物。本文的目的是通过热力学方法分析蜘蛛丝的性能,利用应用于聚合物的着名理论,并试图强调和发展一些有趣的考虑。此外,这项研究可以作为一个例子来介绍和讨论由N. N. Thaleb在他的书“Antifragile:Things that gain from disorder”中提出的可选性概念和反脆弱系统的重要性。

Extroverts Tweet不同于微博的Introverts

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06637

作者: Zhenkun Zhou, Ke Xu, Jichang Zhao

摘要: 作为驱动人类行为的主要因素,个性可以是预测不同个体的离线和在线行为的优秀指标。然而,由于调查问卷和调查中的巨大费用和不可避免的主观性,传统研究探索人格与行为之间的联系以及在大量个人的背景下获得见解是具有挑战性的。考虑到在线社交媒体在日常沟通中的越来越重要的作用,我们认为大规模个人的足迹,如微博的微博,可以是鼓舞人心的代理推断人格,进一步了解其功能,塑造在线人类行为。在这项研究中,建立了从个人的自我报告到293个在微博的活跃用户的在线简介的地图,以训练一个有竞争力的机器学习模型,然后成功地识别超过7,000个用户作为外向型或内向型。从速度 - 空间模式,在线活动,情感表达和态度到虚拟荣誉的系统比较,令人惊讶地公开了外向的行为与微博的内向行为不同。我们的研究结果提供了坚实的证据,证明了使用机器学习客观地研究大量个人的个性的方法,并通过在线简介,揭示探测个性的应用和相应的行为。

时间连通性的一般理论

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06687

作者: Keith Smith, Loukianos Spyrou, Javier Escudero

摘要: 分析时域中的数据的成对连通性的方法可以提供用于提取瞬态,动态信息的丰富框架。本文提出了一个新的和高度灵活的方法为此目的的理论框架。通过构建编码连接拓扑的图,我们阐述了图函数的一般理论,其允许对连接信息的新颖的时间探测,定义为“时间连通性”。这包括在信号的时间分辨率下计算特殊形式的经典网络测量的方法。我们提出适当的解决方案的功能的三个相关的连通性度量相关性,相干性和相位滞后指数,并显示这种方法在Kuramoto模型的模拟和检测球体在嘈杂的3D网格的有用性。我们将我们的方法应用于国际贸易和脑电图脑功能连接的例子。在前者中,我们揭示了在全球经济学中整合的有效性的重要见解。在后者中,我们显示我们的方法以强大的方式结合信号动力学和功能连通性,在检测眼睛睁开和眼睛闭合休息状态之间的功能差异的检测中优于任何方法。这开辟了一种全新的方式来分析网络的时间信息,这有利于精确回答研究假设和收集基于数据的连接性和瞬态时间动态的新颖见解。

网络分析在工业和应用数学中的作用

地址: http://arxiv.org/abs/1703.06843

作者: Mason A. Porter, Sam D. Howison

摘要: 在工业中 - 以及在社会,自然,信息和医学科学中的许多问题 - 涉及离散数据并且受益于诸如网络科学,信息理论,优化,概率和统计学的主题的方法。因为网络的研究明确地涉及不同实体之间的连通性,所以在工业环境中变得非常突出,并且这种重要性在现代数据洪流中进一步加强。在本文中,我们讨论网络分析在工业和应用数学中的作用,我们给出了工业中网络科学的几个例子。

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