更高阶网络中传染动力学的跨阶诱导行为

最近的研究表明，由于更高阶相互作用，复杂系统中会出现新型集体行为。然而，这些相互作用的结构相关性如何塑造这些行为仍是当前研究中的重大缺口。为此，我们使用更高阶行为（HOBs）的特征来识别底层动力学规则，即更高阶机制（HOMs）。在本工作中，我们比较了若干HOB措施，这些措施源自信息论。利用单纯形SIS传染模型，我们证明更简单、计算更高效的措施可作为HOMs的稳健指示器。我们发现更高阶网络中存在一种新现象，即跨阶诱导行为——在此类交互阶层中会出现行为特征，而这些阶层本身并无直接机制。关键的是，这些跨阶HOBs并非仅由结构相关性（如嵌套性和超边重叠）所致，而是在任何HOM的邻近范围内都会出现。在我们测试的各种信息论措施中，协同效应是识别底层机制所属真实阶层的最可靠指示器。这些发现为网络结构与更高阶系统观察动力学之间的关系提供了新视角。