非相同多层网络中层间连接的多重性与特异性之间的权衡
物理与社会
2026-05-06 v1 社会与信息网络
摘要
我们研究具有对称层间连接（MLs）和非对称层间连接（MLas）的多层网络的耦合动力学。对称层间连接源于不同层节点之间的一一对应。相比之下，非对称性源于层间连接的多重性，即在保持整体密度的同时随机化连接，从而允许一对多的层间连接。我们研究了不同类型的层间耦合如何影响非相同多层网络的动力学。我们发现，一对一层间连接的特异性促进了层内同步（ILS）。相比之下，对于具有随机层间连接的网络，ILS 取决于随机性如何影响层内同态（保持网络结构的置换集合）。此外，MLs 中的振幅死亡（AD）在比 MLas 更低的连接强度和频率失配下被观察到。此外，MLs 中的 AD 取决于密度和拓扑，但不取决于网络规模。另一方面，MLas 中的 AD 除了受密度、拓扑和层间失配影响外，还受网络规模影响。此外，MLs 和 MLas 均表现出多稳态，较快层表现出残余周期相位锁定振荡，与拓扑和层间连接无关。此外，在较慢层中观察到具有同态关系的节点之间的残余同步。总体而言，我们提出对称层间连接应优先用于实现层内同步——无论全局同步如何——以及在跨层节点不匹配的多层网络中维持永久记忆。然而，为了在低耦合值和层失配下抑制 AD，非对称层间连接更具优势。
引用
@article{arxiv.2511.19047,
title = {Trade-Off Between Multiplicity and Specificity in the Inter-layer Connectivity of non-identical Multilayer Networks},
author = {Aradhana Singh and Amod Rai and Sheksha Dudekula and Devanarayanan P and Antonio Palacios},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.19047},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 11 figures