基于国家学科画像推断的全球双边地缘政治互动网络
物理与社会
2025-12-08 v2
摘要
一个国家的学科画像定义为这样一个单位向量（versor），其各分量为该国在给定学科中产出的文章数除以该国总体产出。从基本科学指标（ESI）学科分类体系出发，我们获得了全球图在[1980-1988]与[1992-2017]两个时间间隔（柏林墙倒塌为分水岭）的逐年学科画像，其中每个节点上坐落着一个国家。我们分析了学科画像时间序列的经验 pairwise 互相关矩阵。与随机矩阵理论的对比证明，除测量噪声外，经验互相关矩阵带来了真实信息。由香农定理引出、作为与所测 pairwise 相关性一致的 least-structured 模型，学科画像的平稳概率分布可由与广义 维海森堡模型相关的玻尔兹曼分布描述。海森堡模型的网络相互作用集合已被推断出来，并对之应用了两种聚类方法：层次聚类和主成分分析。在地缘政治层面上，这得以基于物理建模获得对全球双边互动的刻画。简单的地缘政治分析揭示了所得结果的一致性，并推动更深入的历史分析。为获得最优 pairwise 相互作用集合，我们采用了伪似然（Pseudo-Likelihood）方法。我们解析地计算了伪似然及其梯度。该解析计算在涉及 维海森堡模型的任意贝叶斯推断问题中均具意义。
引用
@article{arxiv.2201.07165,
title = {Worldwide bilateral geopolitical interactions network inferred from national disciplinary profiles},
author = {Maria Grazia Izzo and Cinzia Daraio and Luca Leuzzi and Giammarco Quaglia and Giancarlo Ruocco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.07165},
year = {2025}
}