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NetLogo 中的确定性随机游走模型及随机图中非对称饱和时间的识别

多智能体系统 2023-07-18 v2 应用统计

摘要

交互式编程环境是促进创新性网络思维、教授复杂性科学以及探索涌现现象的有力工具。本文报道了我们近期在 NetLogo 中开发的确定性随机游走模型,NetLogo 是计算思维、生态系统思维和_multi-agent_跨平台编程环境的领先平台。确定性随机游走是对复杂网络上动力学过程建模的基础。受 NetLogo 中提供的时序可视化启发,我们研究了确定性随机游走模型的网络拓扑与扩散饱和时间之间的关系。我们的分析揭示,在 Erdős-Rényi 图中,饱和时间以可观的概率呈现出非对称模式。这种行为发生在 Erdős-Rényi 图中出现枢纽节点(即连接数相对较高的节点)时。然而,我们的分析得出,Barabási-Albert 模型中的枢纽节点稳定了确定性随机游走模型的收敛时间。这些发现强烈表明,取决于复杂网络上运行的动力学过程,要将一个节点视为枢纽,除了度之外还需考虑其他补充特征。我们已将开发成果开源,免费公开于 https://github.com/bravandi/NetLogo-Dynamical-Processes。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.05189,
  title  = {Deterministic Random Walk Model in NetLogo and the Identification of Asymmetric Saturation Time in Random Graph},
  author = {Ayan Chatterjee and Qingtao Cao and Amirhossein Sajadi and Babak Ravandi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05189},
  year   = {2023}
}