时序网络的基本优势

尽管网络科学传统上侧重于静态网络，但大多数具有科学价值的网络系统都以时序连边为特征。通过破坏路径，连边的时序性已被证明会阻碍网络上的许多动力学过程，从信息传播到可达性。考虑到时序网络在自然界中的普遍存在，我们必须问：网络的时序性有什么优势吗？在此，我们开发了一个分析框架来探索时序网络的控制特性，得出了一个违反直觉的结论：与其静态（即聚合）对应物相比，时序网络能更快地达到可控性，所需的控制能量少了数个数量级，并且系统达到其最终状态的控制轨迹比表征其静态对应物的控制轨迹显著更为紧凑。分析、数值和实证结果的结合表明，时序性确保了在静态网络中无法达到的灵活性程度，显著增强了我们对它们的控制能力。