基于平均场理论的微博传播网络模型

微博是在通过用户关注机制建立的用户网络上分享实时信息的社交平台,而微博消息主要通过用户的转发行为使消息在用户网络上传播.掌握微博消息的传播机制,对研究微博上舆论谣言的传播、产品推广等具有指导作用.本文通过对微博传播网络的结构分析来探索微博传播过程,利用新浪微博数据,建立微博传播网络,分析该网络的生成机制,使用平均场论的方法,推导微博传播网络的度分布模型.实验结果表明:微博传播网络的度分布是时间相依的,在特定时间下网络的度分布服从幂律分布.     

基于最大熵模型的微博传播网络中的链路预测

微博是基于用户关注关系建立的具有媒体特性的实时信息分享社交平台.微博上的信息扩散具有快速性、爆发性和时效性.理解信息的传播机理,预测信息转发行为,对研究微博上舆论的形成、产品的推广等具有重要意义.本文通过解析微博转发记录来研究影响信息转发的因素或特征,把微博信息转发预测问题抽象为链路预测问题,并提出基于最大熵模型的链路预测算法.实例验证的结果表明:1)基于最大熵模型的算法在运行时间上具有明显的优势;2)在预测结果方面,最大熵模型比同类其他算法表现优异;3)当训练集大小和特征数量变化时,基于最大熵模型的预测结果表现稳定.该方法在预测链路时避免了特征之间相互独立的约束,准确率优于其他同类方法,对解决复杂网络中其他类型的预测问题具有借鉴意义.     

微博双向“关注”网络节点中心性及传播 影响力的分析

根据新浪微博的实际数据, 建立了两个基于双向“关注”的用户关系网络, 通过分析网络拓扑统计特征, 发现二者均具有小世界、无标度特征. 通过对节点度、紧密度、介数和k-core 四个网络中心性指标进行实证分析, 发现节点度服从分段幂率分布; 介数相比其他中心性指标差异性最为显著; 两个网络均具有明显的层次性, 但不是所有度值大的节点核数也大; 全局范围内各中心性指标之间存在着较强的相关性, 但在度值较大的节点群这种相关性明显减弱. 此外, 借助基于传染病动力学的SIR信息传播模型来分析四种指标在刻画节点传播能力方面的差异性, 仿真结果表明, 选择具有不同中心性指标的初始传播节点, 对信息传播速度和范围均具有不同影响; 紧密度和k-core较其他指标可以更加准确地描述节点在信息传播中所处的网络核心位置, 这有助于识别信息传播拓扑网络中的关键节点.     

基于在线社交网络的信息传播模型

本文构造了一个基于在线社交网络的信息传播模型.该模型考虑了节点度和传播机理的影响,结合复杂网络和传染病动力学理论,进一步建立了动力学演化方程组.该方程组刻画了不同类型节点随着时间的演化关系,反映了传播动力学过程受到网络拓扑结构和传播机理的影响.本文模拟了在线社交网络中的信息传播过程,并分析了不同类型节点在网络中的行为规律.仿真结果表明:由于在线社交网络的高度连通性,信息在网络中传播的门槛几乎为零;初始传播节点的度越大,信息越容易在网络中迅速传播;中心节点具有较大的社会影响力;具有不同度数的节点在网络中的变 关键词： 在线社交网络 信息传播 微分方程 传染病动力学     

一种改进的基于信息传播率的复杂网络影响力评估算法

评价网络中节点的信息传播影响力对于理解网络结构与网络功能具有重要意义.目前,许多基于最短路径的指标,如接近中心性、介数中心性以及半局部(SP)指标等相继用于评价节点传播影响力.最短路径表示节点间信息传播途径始终选择最优方式,然而实际上网络间的信息传播过程更类似于随机游走,信息的传播途径可以是节点间的任一可达路径,在集聚系数高的网络中,节点的局部高聚簇性有利于信息的有效扩散,若只考虑信息按最优传播方式即最短路径传播,则会低估节点信息传播的能力,从而降低节点影响力的排序精度.综合考虑节点与三步内邻居间的有效可达路径以及信息传播率,提出了一种SP指标的改进算法,即ASP算法.在多个经典的实际网络和人工网络上利用SIR模型对传播过程进行仿真,结果表明ASP指标与度指标、核数指标、接近中心性指标、介数中心性指标以及SP指标相比,可以更精确地对节点传播影响力进行排序.     

一种基于用户相对权重的在线社交网络信息传播模型

根据在线社交网络信息传播特点和目前社交网络传播模型研究中存在的问题, 本文定义了网络用户之间的相互影响力函数, 在此基础上提出了一种基于用户相对权重的社交网络信息传播模型, 并对网络中的传播路径及传播过程进行了分析, 讨论了不同路径的信息传播影响力.为验证模型的有效性, 将传统的SIR模型和本文模型在六类不同网络拓扑下进行了仿真实验.仿真结果表明, 两类模型在均匀网络中没有明显差异, 但在非均匀网络中本文模型更能体现真实网络特点, 实验同时验证了节点的地位影响着信息的传播, 并且发现英文社交平台Twitter和中文社交平台新浪微博在拓扑结构上具备一定相似性.     

多关系网络上的流行病传播动力学研究

多关系网络已经吸引了许多人的注意, 目前的研究主要涉及其拓扑结构及其演化的分析、 不同类型关系的挖掘、重叠社区的检测、级联失效动力学等. 然而,多关系网络上流行病传播的研究还相对较少. 由此提出一种双关系网络模型(工作-朋友关系网), 研究多关系对于流行病传播动力学行为的影响. 在全接触模式下, 多关系的存在会显著降低网络中的爆发阈值, 使得疾病更容易流行而难以控制. 对比ER (Erdös-Rènyi), WS (Watts-Strogatz), BA (Barabási-Albert)三种网络, 由于结构异质性的差异, WS网络受到的影响最大, ER网络次之, BA网络最小. 有趣的是, 其爆发阈值的相对变化大小与网络结构无关. 在单点接触模式下, 增加强关系的权重将显著提升爆发阈值, 降低感染密度; 随着强关系的比例变化将出现最优值现象: 极大的爆发阈值和极小的感染密度. 随着强关系的边权增加, 达到最优值的边比例将减少. 更为有趣的是, 三个网络中优值出现的位置几乎一致, 独立于网络结构. 这一研究不但有助于理解多关系网络上的病毒传播过程, 也为多关系网络研究提供了一个新的视角. 关键词： 多关系网络 流行病传播 接触模式 爆发阈值     

一种信息传播促进网络增长的网络演化模型

为了研究信息传播过程对复杂网络结构演化的影响,提出了一种信息传播促进网络增长的网络演化模型,模型包括信息传播促进网内增边、新节点通过局域世界建立第一条边和信息传播促进新节点连边三个阶段,通过多次自回避随机游走模拟信息传播过程,节点根据路径节点的节点度和距离与其选择性建立连接。理论分析和仿真实验表明,模型不仅具有小世界和无标度特性,而且不同参数下具有漂移幂律分布、广延指数分布等分布特性,呈现小变量饱和、指数截断等非幂律现象,同时,模型可在不改变度分布的情况下调节集聚系数,并能够产生从同配到异配具有不同匹配模式的网络.     

社交网络中信息传播的稳定性研究

社交网络已成为当前最重要的信息传播媒体之一,因此有必要研究信息在社交网络上的传播规律.本文探索了包含遏制机制和遗忘机制的信息传播机理,提出了信息传播的模型,给出了信息传播的规则,建立了相应的平均场方程,计算了平衡点和基本再生数R_0,并从理论上证明了平衡点的渐进稳定性.仿真实验分析了遏制机制、遗忘机制等因素对信息传播过程的影响,并验证了所得结论的正确性.     

基于有向网络的Email病毒传播模型及其震荡吸引子研究

基于有向Email网络和Email病毒传播特点,运用平均场方法建立Email病毒传播的时滞微分方程模型,研究Email病毒在有向网络中的震荡传播行为.理论上给出了震荡解的全局吸引子存在的充要条件,数值实验验证了吸引子的存在性和控制.研究表明,子图之间的传播概率决定吸引子的存在性,而有效传播率影响吸引子的振幅,因此这两个参数对于有效预测和控制Email病毒在网络上的传播规模具有重要意义.     

基于逾渗理论的非晶合金屈服行为研究

从非晶合金的微观结构出发,基于处理强无序和具有随机几何结构系统常用的理论方法——逾渗理论来描述非晶合金剪切屈服时的塑性流变.为了更好地理解非晶合金剪切带萌生时的临界问题,结合已有的"自由体积(free volume)模型"和"剪切转变区(shear transformation zone)模型",建立了非晶合金剪切转变的逾渗模型.以Cu_(25)Zr_(75)二元非晶合金为例,计算了在剪切转变区内易发生塑性流动的原子团簇剪切失稳的逾渗阈值,并粗略估算了这些原子团簇的大小.研究发现,剪切失稳的逾渗阈值与临界约化自由体积浓度(x_c～2.4%)有着相似的特性,不同之处在于其值与自由体积的分散度有着密切联系.研究结果作为非晶合金的韧脆转变问题提供了新思路.     

Are damage spreading transitions generically in the universality class of directed percolation?

We present numerical evidence for the fact that the damage spreading transition in the Domany-Kinzel automaton found by Martinset al. is in the same universality class as directed percolation. We conjecture that also other damage spreading transitions should be in this universality class, unless they coincide with other transitions (as in the Ising model with Glauber dynamics) and provided the probability for a locally damaged state to become healed is not zero.     

基于复杂网络理论的微博用户关系网络演化模型研究

微博给人们提供便利的同时也产生了较大的负面影响.为获取微博谣言的传播规律,进而采取有效措施防控其传播,本文基于复杂网络理论研究微博用户关系网络的内部特征,提出一种微博用户关系网络演化模型,借助于平均场理论,分析该演化模型的拓扑统计特性,以及谣言在该演化模型上的传播动力学行为.理论分析和仿真实验表明,由该模型演化生成的微博用户关系网络具有无标度特性.度分布指数不仅与反向连接概率有关,而且还取决于节点的吸引度分布.研究还发现,与指数分布和均匀分布相比,当节点吸引度满足幂律分布时,稳态时的谣言传播程度较大.此外,随着反向连接概率或节点初始连边数量的增加,谣言爆发的概率以及网络中最终接受谣言的节点数量都会明显增大.     

No directed fractal percolation in zero area

We consider the fractal percolation process on the unit square with fixed decimation parameterN and level-dependent retention parameters {p _k}; that is, for allk ⩾ 1, at thek th stage every retained square of side lengthN ¹⁻ k is partitioned intoN ² congruent subsquares, and each of these is retained with probabilityp _k. independent of all others. We show that if Π_k p _k =0 (i.e., if the area of the limiting set vanishes a.s.), then a.s. the limiting set contains no directed crossings of the unit square (a directed crossing is a path that crosses the unit square from left to right, and moves only up, down, and to the right).     

二维孔隙裂隙双重介质逾渗规律研究

在孔隙介质逾渗理论的基础上，将另外一个非常重要的渗透通道——裂隙引入到介质的逾渗研究中，提出了更为普遍的孔隙裂隙双重介质的逾渗研究方法.通过对二维平面孔隙裂隙双重介质的数值计算，得到了孔隙裂隙双重介质三个重要参数：孔隙率，裂隙分形维数、裂隙数量分布初值与逾渗概率的关系，给出了孔隙裂隙双重介质逾渗阈值的数学表达式，揭示了孔隙裂隙双重介质的逾渗规律. 关键词： 孔隙 裂隙 双重介质 逾渗 逾渗阈值     

On the Fractal dimension and correlations in percolation theory

We discuss the fractal dimension of the infinite cluster at the percolation threshold. Using sealing theory and renormalization group we present an explicit expression for the two-point correlation function within percolation clusters. The fractal dimension is given by direct integration of this function.See especially Ref. 1 for a discussion of the general aspects of percolation.