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促进双层网络中 SIS 模型传播的最优层间结构

物理与社会 2019-08-28 v2 社会与信息网络

摘要

从社会、生物到基础设施的现实系统均可由多层网络建模。促进多层网络中的传播动力学可显著助力电子广告与科学论文热度预测。本研究提出一种通过在两个孤立网络间添加一条互联边来促进易感-感染-易感(SIS)模型传播动力学的策略。通过对离散马尔可夫链方法应用微扰法,我们推导出一个估计互联网络传播流行率的指标。该指标可解释为 Katz 中心性的一种变体,其中邻接矩阵被一个权重矩阵替代,权重取决于传播过程的动力学信息。一端及其邻域感染较少而另一端感染严重的边将具有更大权重。我们在小网络上通过穷举所有潜在边验证了该策略的有效性,并证明其性能最优或接近最优。对于大型合成与真实网络,所提方法始终优于其他静态策略,如连接度最高或特征向量中心性最高的节点。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.09176,
  title  = {Optimal interlayer structure for promoting spreading of SIS model in two-layer networks},
  author = {Liming Pan and Wei Wang and Shimin Cai and Tao Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.09176},
  year   = {2019}
}

备注

Physical Review E, In Press, 11 pages, 5 figures