【摘 要】
：
网络传播过程中重要节点的识别研究一直是复杂网络研究领域中的热点之一。对于不同的动力学过程,网络结构和动力学之间具有复杂相互作用,重要节点的识别会有较大的差异。尽管已经有很多工作致力于传播过程中节点重要性的识别研究,但是我们注意到,现有的研究大多针对SusceptibleInfected-Recovered（SIR）传播过程。这是一种具有终态的不可逆传播过程,即最终在网络中不再存在感染态节点,所有节
论文部分内容阅读
网络传播过程中重要节点的识别研究一直是复杂网络研究领域中的热点之一。对于不同的动力学过程,网络结构和动力学之间具有复杂相互作用,重要节点的识别会有较大的差异。尽管已经有很多工作致力于传播过程中节点重要性的识别研究,但是我们注意到,现有的研究大多针对SusceptibleInfected-Recovered（SIR）传播过程。这是一种具有终态的不可逆传播过程,即最终在网络中不再存在感染态节点,所有节点的状态也不再发生变化。然而在自然界和人类社会中,还存在一种允许反复感染的可逆传播过程,例如淋病的感染,意见的摇摆不定以及公司股价的涨跌等。在这些可逆传播中,重要节点的识别问题还没有得到足够多的重视和研究。因此,本文从可逆Susceptible-Infected-Susceptible（SIS）传播出发,研究真实网络上有影响力节点的识别问题。首先,本文提出可逆传播过程中节点影响力的定义,即当动力学系统处于稳态时,控制单个节点始终处于感染态,网络中感染密度的增量定义为节点影响力。综合考虑节点结构中心性和动力学状态,我们提出一种基于邻居状态的中心性指标。在许多真实网络上的模拟实验结果表明,该指标的识别准确性明显优于已有的排序算法。除此之外,基于邻居状态的中心性指标不但可以以度中心性为基准,也适用于其他的基准中心性以提升最有影响力节点识别的准确性。我们所提出的节点影响力定义及其排序算法,也可以推广到其他的可逆动力学中,例如Kuramoto模型等。其次,本文进一步研究邻居节点的局域结构和动力学信息在重要节点识别中的相对重要性。节点邻居的局域结构在传播过程中的重要性,可以通过该邻居的连出边数目来衡量。我们提出一种局域结构特征-动力学状态耦合的中心性指标,该指标可以更为准确地识别网络中最有影响力的节点。然后,我们重点对比与分析了邻居节点的局域结构和动力学状态之间的权重比,发现相比于邻居节点的连出边数目,邻居感染风险项的权重较小时,该排序算法能够取得更好的识别效果。在多个真实网络上的模拟实验结果验证了以上结论。最后,将上述节点影响力的定义和排序方法应用于金融股票网络中的级联失效动力学。基于金融股票数据,我们构建各版块金融股票的关联网络,进而研究其上可逆故障传播过程中的最有影响力节点识别问题。考虑到各版块关联网络具有明显的核心-边缘结构,连边在传播过程中不仅表现出一定的方向性,还具有不同的重要性。基于此,可以定义一个基于有向加权连边的节点强度中心性及其壳层分解的中心性来衡量节点的影响力。大量的模拟实验结果表明,相比于度中心性或度核心性,节点强度中心性或强度核心性在节点影响力排序方面能够取得更好的效果。将节点强度应用于之前提出的邻居局域结构-动力学状态耦合的排序算法,最有影响力节点的排序效果可以得到进一步的提升。该研究表明本文的研究工作可以广泛适用于不同的可逆传播过程。通过以上研究,我们发现针对可逆传播中的重要节点识别问题,不仅需要准确描述邻居节点的局域结构特征,引入邻居节点的动力学状态信息也是十分必要的。更为重要的是,必须合理地权衡二者之间的相对重要性,才能够更有效地提升最有影响力节点的排序准确性。本文为可逆传播过程中最有影响力节点的识别研究提供了新的思路和方法。
其他文献
微塑料（Microplastic,尺寸<5 mm）作为一种新兴环境污染物日益受到全世界的密切关注。近年来,微塑料在海洋环境介质中的分布与污染特征已经被广泛报道。微塑料可以在生物体内富集并产生毒性效应,进而对生态环境和人类健康带来潜在的危害。虽然前期已有研究显示微塑料在海洋食物网各个营养级生物体内都有检出,但微塑料在生物体内的负载、转运与清除特征仍有待进一步研究。为此,本论文选取了两类与人类健康密切
中国共产党是一个以马克思主义为指导思想和理论基础的政党。一百年来,党坚持把马克思主义写在自己的旗帜上,坚持用马克思主义的立场、观点、方法观察时代、把握时代、引领时代,不断推进马克思主义中国化,实现了马克思主义中国化一次又一次飞跃。创立毛泽东思想,实现了马克思主义中国化的第一次历史性飞跃党的十九届六中全会公报指出,
在世界普遍城市化以及国内改革开放进程中,中国逐渐形成典型的以各级各类开发区为主要空间载体的快速城镇化路径。新型城镇化与乡村振兴等战略实践,使开发区可持续发展迎来新的转型机遇和现实挑战。长期扩增与广泛设置的过程日益凸显开发区这一特殊的发展模式,其逻辑揭示亟需地理学空间技术与空间理论的深度结合。研究基于时空多尺度综合、开发区与GIS空间分析结合、多主体要素相互作用,实现了开发区在多尺度时空格局刻画、时
实时加工动态环境中的信息是我们大脑适应性的一个重要功能。身处复杂的现实环境中,神经系统需要从中快速提取出有意义的信息,整合并编码进入记忆系统,以备不时之需。然而,在自然情境下,环境中哪些特征会对事件形成过程产生影响,神经系统对现实生活中情景编码的神经机制,以及如何在空间-时间序列上对事件加以整合这些问题依然不是很清楚。为了澄清这些问题,本研究使用了让动物观看自然情境构成的视频的实验范式。实验的每一
自工业革命以来,由于化石燃料的大量消耗,大气中CO2含量呈逐年升高趋势。CO2是导致气候变化的温室气体,但同时也是一种丰富、无毒、不易燃烧、易储存和运输的C1资源。将CO2作为C1资源进行利用,高度符合绿色化学发展方向,受到了科研工作者的广泛关注。环状碳酸酯是一类具有广泛用途的化学品,在充当绿色溶剂、合成中间体、塑料和药物的合成方面具有重要的作用。在众多转化CO2的方案中,将CO2与醇或环氧化合物
液态胶体晶具有独特的物理化学性质,比如流动性,介稳态结构以及可逆组装与解组装等特性;因此在规模化制备胶体晶材料、构建响应性光子晶体等方面具有独特的优势。令人遗憾的是,液态胶体晶的制备往往需要长时间的静置析出,缺乏有效的合成手段;而合成制备上的困难又导致液态胶体晶的应用研究非常匮乏,极大限制该材料的发展。为了解决上述关键科学问题,本论文将从液态胶体晶制备新方法、液态胶体晶组装中间体,以及液态胶体晶新
癌症严重威胁人类健康,抗肿瘤药物的研究发是当今生物医药研究领域的重中之重。虽然目前新型抗肿瘤药物的研究已取得了巨大进展,但在临床中几乎所有癌症患者对抗肿瘤药物都不可避免地会产生抗性,最终导致其治疗效果不佳。耐药,尤其是多药耐药（multidrug resistance,MDR）是肿瘤治疗失败的主要原因之一,严重影响患者的生存质量和生存时间。MDR的发生发展涉及的机制复杂多变,但以ABCB1,ABC
本文通过量子互模拟性检测对由量子进程代数描述的量子程序,主要是量子通讯协议,进行正确性验证。量子进程代数是用于量子程序形式化验证的技术之一,是经典进程代数在量子计算场景下的扩展,可以形式化地描述量子系统。基于这项技术,只要有合适的对行为等价性的定义以及对应的等价性检测方法,就可以通过判断一个协议的实现与其需求归约是否一致来验证协议的正确性。本文中考虑的基互模拟对量子程序来说是便于使用的行为等价性关
当前,云存储是实现数据远程存储的主要途径,能够在很大程度上节省用户终端设备的存储空间,并且为用户提供高效便捷的数据存取服务。然而,在云存储不断普及的同时,其中的数据安全事件也时有发生,数据安全问题和隐私泄露风险也越来越得到用户的关注。密码技术是实现数据安全最有效的方式之一,将数据加密之后再存储到云服务器中能够为用户提供可靠的信息安全保障,但使用传统的密码技术进行数据加密处理会让用户在数据存取处理时
丙烯是化学工业中最重要的化合物之一,是用于生产大量化学品的原料,包括聚丙烯（PP）、丙烯腈（AN）、丙烯酸（AA）、丙酮和环氧丙烷（PO）等。石脑油、轻柴油和其他石油副产品的蒸汽裂化和流化床催化裂化（FCC）是获得丙烯的最常见方法,然而这些传统工艺对高能量的需求、较差的丙烯选择性、化石能源的日益减少以及价格攀升等一系列因素要求化工工业寻找量多价廉的原料和高效的转化技术。我国页岩气（甲烷,乙烷和丙烷