揭示与网络扩散动力学相关的社区结构

作为复杂网络研究的两个主要焦点，社区结构和网络上的动力学在各个科学领域都引起了广泛关注。然而，社区结构如何与复杂网络上的动力学相关联仍是一个悬而未决的问题。本文通过研究网络上发生的扩散过程，证明了网络的固有社区结构可以通过扩散过程的稳定局部平衡态来揭示。此外，我们表明，这种社区结构可以通过优化网络的电导（衡量扩散在不同社区间发生的难易程度）来直接识别。对基准网络的测试表明，在识别网络社区结构方面，电导优化方法显著优于模块度优化方法。在真实世界网络上的应用也证明了电导优化方法的有效性。这项工作为复杂网络的多重拓扑尺度提供了见解，所获得的社区结构可以自然地反映底层网络的扩散能力。