避免关联网络系统中的灾难性故障
物理与社会
2015-04-28 v3 生物物理
神经元与认知
摘要
自然界中的网络并非孤立运作，而是相互交换信息并依赖彼此正常功能。初生的网络之网络 (Networks of Networks) 理论表明，连接的随机网络极易导致突发式故障。这一理论发现揭示了一个内在悖论：如果自然系统组织成互联网络，它们为何能如此稳定？在此，我们提供了这一难题的解决方案，表明网络系统的稳定性依赖于网络的内部结构与其同其他网络连接模式之间的关系。具体而言，我们证明若网络间连接由网络的枢纽节点 (hubs) 提供，且网络间连接存在适度的收敛性，则网络系统是稳定且对故障具有鲁棒性的。我们在两项独立的功能脑网络实验（任务态和静息态）中检验了这一理论预测，结果显示脑网络的连接拓扑结构根据该理论最大化了稳定性。
引用
@article{arxiv.1409.5510,
title = {Avoiding catastrophic failure in correlated networks of networks},
author = {Saulo D. S. Reis and Yanqing Hu and Andrés Babino and José S. Andrade and Santiago Canals and Mariano Sigman and Hernán A. Makse},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.5510},
year = {2015}
}
备注
40 pages, 7 figures