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内在方向性解释了经验网络中反馈环的缺失

分子网络 2015-02-16 v1 物理与社会

摘要

我们探讨了这样一个假设:在许多经验复杂网络中,由于存在内在的全局方向性,反馈环的相对丰度被严重降低。为了量化这一想法,我们提出了一个简单的概率模型,其中自由参数 γ\gamma 控制内在方向性的程度。随着这种方向性的增强,该模型预测在所有环路中反馈环所占的比例会急剧下降。为了检验这一预测,我们在许多经验生物学、生态学和社会技术有向网络中广泛枚举了环路和反馈环。我们表明,在几乎所有情况下,经验网络中反馈环的比例远小于网络随机化后的比例。非常引人注目的是,通过拟合其唯一参数 γ\gamma,我们的模型在所有环路长度上定量地再现了这一经验发现。此外,拟合的 γ\gamma 值与通过一种新算法进行的网络方向性的另一项直接测量结果具有很好的相关性。我们得出结论,内在网络方向性的存在为经验网络中观察到的反馈环缺失提供了一个简约的定量解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1502.03816,
  title  = {Inherent directionality explains the lack of feedback loops in empirical networks},
  author = {Virginia Domínguez-García and Simone Pigolotti and Miguel A. Muñoz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1502.03816},
  year   = {2015}
}