连边在传播中的作用

背景：在现实世界中控制全球流行病并在人工世界中加速信息传播具有重要意义，这引发了网络传播动力学研究的热潮。人们已做出大量努力以理解宏观统计量（如度分布和平均距离）和介观结构（如社区和富俱乐部）对传播过程的影响，而微观元素较少受到关注。特别是，连边的作用对学术界而言尚不清晰。方法/主要发现：每条边均由其强度标记，该强度仅基于局部拓扑定义。根据加权易感-感染-易感（SIS）模型，通过调整边的强度与传播能力之间的关系，分别优化了稳态感染密度和传播速度。在六个真实网络上的实验表明，当传播偏向强连边时感染密度增加，而当偏向弱连边时传播速度提升。通过与零模型比较，进一步证明了这些发现的意义。结论/意义：实验结果表明，强连边和弱连边在传播动力学中扮演不同角色：前者增大感染密度，而后者加快传播过程。所提出的方法提供了一种定量途径来揭示连边在定性上不同的作用，可应用于分析具有多重性能指标的众多网络化动力学过程，如同步中的可同步性与收敛时间，以及运输中的吞吐量与递送时间。