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竞争网络中三角形流行的动态机制

物理与社会 2026-03-19 v1 数学物理 动力系统 math.MP

摘要

三角形在真实网络中广泛存在,但在稀疏图的标准空模型中则较为罕见。现有的解释通常依赖于显式的三度闭合机制或基于几何的连接规则。我们提出另一种假设:三角形的频繁出现可能自然地源于维持 Lotka-Volterra 系统中物种共存的动态稳定性要求。为评估此假设,我们表明,在所有可能的相互作用图中,只要耦合强度低于图最大度的倒数,即可保证共存。我们还表明,共存可持续至临界耦合强度为 1,这一临界值与图度数 alone 无法解释。这些下限和上限分别对应星形图和完全图。为探讨相互作用图的结构属性如何控制 gap 中的临界耦合,我们在保持度序列不变的条件下对网络进行算法优化。我们发现,支持更强耦合强度的网络在多个网络模型中 consistently 表现出更高的聚类系数。此外,在真实世界的草原植物网络中,我们观察到更高的聚类和更强的稳定性,这超出了具有相同度序列的配置模型所期望的效果。我们的结果表明,三角形(以及聚类总体)可能作为稳定竞争的结构特征出现。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.17584,
  title  = {A dynamic mechanism for prevalence of triangles in competitive networks},
  author = {M. N. Mooij and M. Baudena and A. S. von der Heydt and L. Miele and I. Kryven},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17584},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 7 figures