Arxiv網絡科學論文摘要9篇(2020-12-03)

• 揭示人類流動性的社會經濟方面;
• 通過平均網絡流衡量網絡的穩健性;
• 節約大量公共池資源的集體行動動態;
• MAUIL：半監督用戶身份連結的多級屬性嵌入;
• 與氣藏定量供應安全相關的重要措施;
• 現實網絡中領導節點湧現的分層路徑;
• 愛與恨一線之隔：使用回聲建模種族主義在線社區的動力學;
• 隨機遊走模式識別加權模體;
• 探索和比較時間聚類方法;

揭示人類流動性的社會經濟方面

原文標題： Uncovering the socioeconomic facets of human mobility

地址： http://arxiv.org/abs/2012.00838

作者： Hugo Barbosa, Surendra Hazarie, Brian Dickinson, Aleix Bassolas, Adam Frank, Henry Kautz, Adam Sadilek, Jose J. Ramasco, Gourab Ghoshal

摘要： 鑑於最近城市化的迅速趨勢，對城市基礎設施如何介導社會經濟互動和經濟系統的更好理解至關重要。儘管支持位置的設備以及人類活動的大規模數據集的可訪問性為我們的理解提供了巨大的進步，但是關於社會經濟地位及其對運動方式的影響之間的聯繫，尤其是關於人類活動的作用，人們幾乎沒有共識。不等式。在這裡，我們分析了全球流動性的匯總和匿名匯總，並調查了美國和巴西一百多個城市的社會經濟地位與流動性之間的關係。我們發現了兩種類型的關係，即發現明確的聯繫或幾乎沒有相互依賴。前者的特點是公共運輸使用率低，獲得基本便利設施和服務的機會不平等以及就收入而言社區隔離，而後者的趨勢則相反。我們的發現為設計適合所有居民的更大利益的城市棲息地提供了有益的經驗，無論他們的經濟狀況如何。

通過平均網絡流衡量網絡的穩健性

原文標題： Measuring Network Robustness by Average Network Flow

地址： http://arxiv.org/abs/2012.00877

作者： Weisheng Si, Balume Mburano, Wei Xing Zheng

摘要： 諸如Internet主幹網和電網之類的基礎設施網絡對於我們的日常生活至關重要。隨著網絡攻擊的盛行，衡量基礎設施網絡的健壯性已成為一個重要問題。迄今為止，已經為此目的提出了許多魯棒性度量。魯棒性度量具有以下三個屬性是理想的：考慮全局網絡拓撲，嚴格增加連結數量，以及在稀疏網絡上的節點數方面具有二次複雜性。當前，滿足這三個屬性的大多數度量都是基於圖譜的。本文提出了一種稱為「平均網絡流」（ANF）的魯棒性度量，該度量滿足這三個屬性，但不基於圖譜。提出了一種基於Gomory-Hu樹的ANF計算算法。最後，本文將ANF與八個有代表性的現有指標進行了比較，表明每個指標在衡量網絡健壯性方面都有其自身的特徵，因此它們並不等效。此外，通過將我們的比較重點放在網絡拓撲發生變化的場景中，同時保留了相同數量的節點和連結，報告了一些有關健壯性指標的具體觀察結果。

節約大量公共池資源的集體行動動態

原文標題： Dynamics of collective action to conserve a large common-pool resource

地址： http://arxiv.org/abs/2012.00892

作者： David Andersson, Sigrid Bratsberg, Andrew K. Ringsmuth, Astrid S. de Wijn

摘要： 未來幾十年面臨的緊迫挑戰是可持續性和公正管理包括大氣，生物多樣性和公共服務在內的大規模公共遊泳池資源。這造成了一個困難的集體行動問題，因為在悲劇幾乎不可避免之前，此類資源可能不會顯示出需要限制使用的跡象。為理解決這個問題，必須在當前的社會政治環境中，與保護自然行為規範充分合作，以使所採取的行動及時生效。在這裡，我們研究結構化網絡上基於主體的模型中行為變化的瞬態動力學，該模型也受到全局外部影響。我們發現，即使沒有無限的信心，兩極化也會自然地出現，但是對於理性動機的主體來說，這是暫時的。收斂到最終共識的速度由極化簇的溶解速度控制。這在很大程度上取決於外部影響和網絡拓撲的組合。為了快速達成最終共識，需要高度的連通性和良好的環境。

MAUIL：半監督用戶身份連結的多級屬性嵌入

原文標題： MAUIL: Multi-level Attribute Embedding for Semi-supervised User Identity Linkage

地址： http://arxiv.org/abs/2012.00936

作者： Baiyang Chen, Xiaoliang Chen

摘要： 跨社會網絡的用戶身份連結（UIL）最近因其重大的研究挑戰和實用價值而受到越來越多的關注。大多數現有方法使用一種方式來表達不同類型的屬性特徵。但是，單純形模式既不能覆蓋整套不同的屬性特徵，也不能刻畫屬性文本中的高級語義特徵。本文建立了一種新穎的半監督模型，即MAUIL，以尋求兩個任意社會網絡之間的集體用戶身份。 MAUIL包括兩個組件：多層屬性嵌入和基於正則規範化相關分析（RCCA）的線性投影。具體來說，每個網絡的文本屬性分為三種類型：字符級，單詞級和主題級屬性。首先，採用無監督方法來生成相應的三種類型的文本屬性矢量。第二，將用戶關係功能合併到屬性功能有助於增強用戶表示。結果，可以通過組合四個類型特徵向量來獲得兩個網絡的最終多級表示。另一方面，這項工作引入了RCCA，以構建從社會網絡到特徵空間的映射。映射可以將社會網絡投射到用於用戶身份連結的公共關聯空間中。通過在兩個真實世界的數據集上進行的廣泛實驗，我們證明了所提出的方法優於最新方法的優越性。所有數據集和代碼均可在線公開獲得。

與氣藏定量供應安全相關的重要措施

原文標題： Quantitative supply security related significance measures for gas reservoires

地址： http://arxiv.org/abs/2012.01095

作者： Dávid Csercsik

摘要： 與天然氣網絡中的供應安全性相對應的計算模型旨在描述組件故障或無法預料的管道關閉情況下的流量和消耗值。在這種模型中，僅對天然氣藏在這一過程中的作用進行了少量分析，而且通常僅在國家層面上進行了分析。在本文中，我們定義了一個計算框架，該框架能夠解釋實際流量和儲層數據，從而為儲層分配定量的與供應安全相關的措施，具體取決於給定儲層在恢復網絡消耗中斷過程中至關重要的程度。

現實網絡中領導節點湧現的分層路徑

原文標題： Hierarchical route to the emergence of leader nodes in real-world networks

地址： http://arxiv.org/abs/2012.01098

作者： Joseph D. O』Brien, Kleber A. Oliveira, James P. Gleeson, Malbor Asllani

摘要： 有向網絡很好地描述了自然出現在各個領域中的大量複雜系統，從而導致許多有趣的功能，而這些功能是其無方向的對應功能所不具備的。在這些屬性中，有一個很強的非常態性，它是由強不對稱性繼承的，不對稱性是此類系統的特徵並指導其底層層次結構。在這項工作中，我們考慮了廣泛的經驗網絡集合，並使用資訊理論工具分析了它們的結構特性。隨著非正常水平的增加，在這些系統中觀察到普遍存在的特徵。當非正態性達到給定閾值時，針對終端（接收器或源）節點的高度有向的子結構（此處稱為前導）會自發出現。此外，領導節點的相對數量描述了表徵網絡系統的無政府狀態級別。基於結構分析，我們開發了一個空模型來刻畫特徵，例如網絡集成中的上述過渡。我們還證明，領導節點在層次結構的頂峰中的作用對於驅動這些系統中的動態過程至關重要。這項工作為深入理解經驗複雜系統的體系結構以及在其上進行的過程鋪平了道路。

愛與恨一線之隔：使用回聲建模種族主義在線社區的動力學

原文標題： It’s a Thin Line Between Love and Hate: Using the Echo in Modeling Dynamics of Racist Online Communities

地址： http://arxiv.org/abs/2012.01133

作者： Eyal Arviv, Simo Hanouna, Oren Tsur

摘要： （（（echo）））符號-圍繞一個名稱的三元括號，隨著美國總統競選的加劇，它在2016年初成為主流社會網絡。極右翼白人至上主義者和網際網路巨魔的成員使用它來標記猶太人的遺產-納粹德國使用的臭名昭著的黃色徽章（Judenstern）的現代化身。跟蹤這種趨勢性模因，其含義及其功能已被證明可避免其語義上的歧義（例如，虛擬擁抱的符號）。在本文中，我們報告了適當數據集的構建，該數據集允許重建種族主義社區的網絡及其在更廣泛社區中的嵌入方式。我們將自然語言處理和結構網絡分析相結合，以研究促進仇恨的社區。為了克服狗吹口哨和語言上的歧義，我們在推特級別上提出了一種基於BERT變壓器和BiLSTM網絡的多模式神經體系結構，同時還考慮了用戶的自我網絡和元特徵。我們的多模式神經體系結構優於一組強大的基準。我們還將進一步展示如何同時使用語言和網絡結構來檢測仇恨社區的領導人。我們進一步研究了仇恨的``交叉性』』，並表明反猶太回聲與針對其他少數群體和受保護群體的仇恨言論相關。最後，我們分析了IRA巨魔在該網絡中扮演的角色，這是俄羅斯幹預運動的一部分。我們的發現使人們能夠更好地理解種族主義的最新表現以及促進種族主義發展的動力。

隨機遊走模式識別加權模體

原文標題： Random walk patterns to identify weighted motifs

地址： http://arxiv.org/abs/2012.01265

作者： Francesco Picciolo, Franco Ruzzenenti, Rossana Mastrandrea

摘要： 在過去的二十年中，網絡理論已成為理解真正複雜系統的組織和功能的有效範例。在這種意義上特別相關的是對重要子圖的識別，這些子圖可以闡明潛在的演化過程。這樣的模式（稱為主題）在二進位網絡中受到了廣泛的關注，但是對加權網絡的類似深入研究仍然落後。在這裡，我們提出了一種基於隨機助步器和固定最大步數的新穎方法，以研究有限大小的加權模體。新穎性通過引入宿節點來平衡網絡並允許在隨機遊走者的先驗固定數量的步驟內檢測配置來表示。我們將這種方法應用於不同的真實網絡，並基於最大熵選擇特定的基準模型來測試加權模體出現的重要性。我們發現，已識別的相似性使得能夠根據與特定配置相關的功能機制對系統進行分類。

探索和比較時間聚類方法

原文標題： Exploring and comparing temporal clustering methods

地址： http://arxiv.org/abs/2012.01287

作者： Jordan Cambe, Sebastian Grauwin, Patrick Flandrin, Pablo Jensen

摘要： 在過去十年中，對時態網絡的描述和對動態社區的檢測一直是研究的熱點。然而，由於任務的複雜性，尚未找到對這些挑戰的共識性答案。靜態社區不是定義明確的對象，添加時間維度會使描述變得更加困難。在本文中，我們提出了一種連貫的時間聚類方法：本地社區的最佳組合（BCLC）。我們的方法旨在在兩個相互衝突的目標之間找到一個良好的平衡：通過在每個時間步長找到最佳的劃分和時間平滑來緊隨短期發展，這有利於歷史的連續性。

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