Arxiv網絡科學論文摘要15篇(2020-09-29)

• 同時相關性和多樣性：一種新的推薦推理方法;
• 阿根廷銀行間貨幣市場的網絡拓撲;
• 反應式監管：一種收集反諷數據的新方法;
• 基於共享網絡的分解方法求解大規模多模校車路徑問題;
• 放寬對社會網絡的共同信念;
• 說服遇到AI：社會工程對策設計的倫理考慮;
• Twitter上COVID-19的（不實）信息生態系統：黨派關係如何促進陰謀敘事在德語Twitter上的傳播;
• 醫保區塊鏈應用的GDPR合規性;
• Tie-Decay網絡上的傳染病流行閾值;
• 基於「空間囚徒困境」的「不停學習」規則的動態願望;
• 基於模型評估流行病風險的方法;
• 超越COVID-19：網絡科學和可持續退出策略;
• 當前COVID-19大流行動態的通用描述;
• 大流行城市的可持續開放街道規劃;
• COVID-19的建築物通風和其他緩解措施：以2020年冬季為重點;

同時相關性和多樣性：一種新的推薦推理方法

原文標題： Simultaneous Relevance and Diversity: A New Recommendation Inference Approach

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12969

作者： Yifang Liu, Zhentao Xu, Qiyuan An, Yang Yi, Yanzhi Wang, Trevor Hastie

摘要： 相關性和多樣性對於推薦系統的成功都很重要，因為它們可以幫助用戶從大量項目中發現緊湊的候選集，這些候選集不僅有趣，而且具有探索性。挑戰在於，關聯性和多樣性通常是常規推薦系統中兩個相互競爭的目標，這需要在開發和探索之間進行經典的權衡。傳統上，更高的多樣性通常意味著犧牲相關性，反之亦然。我們提出了一種新的方法，異構推理，它通過引入從負到正的CF推理新方法擴展了通用協作過濾（CF）。異構推理實現了不同的相關性，在一個推薦模型中，相關性和多樣性作為兩個協作目標相互支持，並且推薦多樣性是相關性推理過程的固有結果。得益於其簡潔性和靈活性，我們的方法適用於各種複雜級別的各種推薦方案/用例。我們對公共數據集和現實世界生產數據的分析和實驗表明，我們的方法在相關性和多樣性方面同時優於現有方法。

阿根廷銀行間貨幣市場的網絡拓撲

原文標題： Network topology of the Argentine interbank money market

地址： http://arxiv.org/abs/2009.13009

作者： Federico Forte

摘要： 本文提供了阿根廷銀行間貨幣市場的第一個經驗網絡分析。應用圖論研究其主要拓撲特徵，著重於2003年至2017年結算的無抵押隔夜貸款。網絡是銀行的節點，它們之間的操作代表著聯繫，與同類隨機圖相比，網絡低密度，互惠性更高，平均距離短，其聚類係數仍保持在同等大小的隨機網絡之上。此外，網絡明顯是分散的。其結構性指標與經濟活動波動和監管變化相關，經歷了極大的波動。在收縮期間檢測到節點的類似隨機行為的跡象。度分布更適合對數正態分布，而不是泊松或冪律。另外，計算了不同的節點中心度度量。已發現，較高的中心度使節點可以比平均市場利率更方便地結算雙邊利率，並通過回歸分析確定了統計上和經濟上的重要影響。這些結果構成了系統風險評估的相關輸入，並為未來的理論建模和衝擊模擬提供了堅實的經驗基礎，尤其是在金融系統不發達的情況下。

反應式監管：一種收集反諷數據的新方法

原文標題： Reactive Supervision: A New Method for Collecting Sarcasm Data

地址： http://arxiv.org/abs/2009.13080

作者： Boaz Shmueli, Lun-Wei Ku, Soumya Ray

摘要： 諷刺檢測是情感計算中的重要任務，需要大量的標記數據。我們介紹了被動監管，這是一種新穎的數據收集方法，它利用在線對話的動態性來克服現有數據收集技術的局限性。我們使用新方法來創建和發布帶有諷刺視角標籤和新上下文特徵的首個大型推文數據集。該數據集有望促進諷刺檢測研究。我們的方法可以適應其他情感計算領域，從而開闢了新的研究機會。

基於共享網絡的分解方法求解大規模多模校車路徑問題

原文標題： Shareability Network Based Decomposition Approach for Solving Large-scale Multi-modal School Bus Routing Problems

地址： http://arxiv.org/abs/2009.13468

作者： Xiaotong Guo, Samitha Samaranayake

摘要： 我們考慮具有多模式概括性的經典校車路線問題（SBRP），在這種情況下，學生受一組校車接送或通過替代運輸方式運輸。校車通常受到的限制是最大車隊規模，到接送點的最大步行距離以及每個學生的最大通勤時間。這是具有共同目的地的車輛路徑問題（VRP）的特例。我們基於可共享性網絡的現有概念，提出了一種用於解決此問題的分解方法，該概念最近已在動態拼車問題的背景下使用。此外，我們通過引入SBRP和加權集覆蓋問題（WSCP）之間的連接來簡化問題。為了將該方法擴展到大規模問題實例，我們提出了i）一種基於共享網絡的分解方法的節點壓縮方法，以及ii）在實踐中表現良好的基於啟發式的邊壓縮技術。我們表明，壓縮問題導致尺寸減小的整數線性規劃（ILP），可以使用現有的ILP求解器有效地解決該問題。在小型，大型和基準網絡上的數值實驗用於評估我們方法的性能，並將其與現有的大型SBRP解決技術進行比較。

放寬對社會網絡的共同信念

原文標題： Relaxing Common Belief for Social Networks

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12936

作者： Noah Burrell, Grant Schoenebeck

摘要： 我們提議放寬一種稱為派系信念的共同信念，該信念適合用於分析社會網絡上的戰略協調。我們將展示如何使用此定義來分析一般圖上的反抗博弈，包括提供一種有效的算法來表徵有關此類博弈的可能平衡的結構性結果。這擴展了先前關於常識和共同信念的工作，而這些工作對於理解社會網絡環境中的戰略協調與合作過於嚴格。

說服遇到AI：社會工程對策設計的倫理考慮

原文標題： Persuasion Meets AI: Ethical Considerations for the Design of Social Engineering Countermeasures

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12853

作者： Nicolas E. Díaz Ferreyra, Esma Aïmeur, Hicham Hage, Maritta Heisel, Catherine García van Hoogstraten

摘要： 像Facebook或Instagram這樣的社交網站（SNS）中的隱私與人們的自我披露決定以及他們預見與眾多不同受眾共享個人信息的後果的能力密切相關。但是，在線隱私決策通常基於虛假的風險判斷，該判斷使人們易於向不可信的收件人透露敏感數據並成為社會工程攻擊的受害者。人工智慧（AI）與說服性機制（如裸露）相結合，是一種在SNS用戶之間促進預防性隱私行為的有前途的方法。但是，即使將行為幹預與高度個性化結合起來，也可能對人民的主體和自治構成潛在威脅，即使將其應用於社會工程對策的設計中也是如此。本文闡述了推銷機制可能會給基於AI的對策的開發帶來的倫理挑戰，特別是那些針對SNS中不安全的自我披露實踐的對策。總體而言，它支持制定個性化的風險意識解決方案，因為i）抵制社會工程的道德方法，以及ii）作為促進反思性隱私決策的有效手段。

Twitter上COVID-19的（不實）信息生態系統：黨派關係如何促進陰謀敘事在德語Twitter上的傳播

原文標題： COVID-19’s (mis)information ecosystem on Twitter: How partisanship boosts the spread of conspiracy narratives on German speaking Twitter

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12905

作者： Morteza Shahrezaye, Miriam Meckel, Léa Steinacker, Viktor Suter

摘要： 在2019年末，一個世紀以來最嚴重的流行病開始在全球蔓延。此後，與所謂的SARS-CoV-2相關的不確定性狀態在社交媒體上引發了關於陰謀論的報導，這些陰謀論證涉及到由此產生的疾病COVID-19的起源，傳播，醫學治療和疫苗接種。使用社交媒體情報來監視和理解陰謀敘述的泛濫是分析大流行病中錯誤信息分布的一種方法。我們分析了超過950萬條關於COVID-19的德語推文。結果表明，所有這些推文中只有約0.6％涉及陰謀論的敘述。我們還發現，用戶的政治取向與內容的數量有關，這有助於傳播共謀敘事，這意味著黨派傳播者有更高的動機參與Twitter上的共謀討論。最後，我們證明，與其他研究相反，自動帳戶不會明顯影響德語地區Twitter領域中錯誤信息的傳播。它們僅佔我們資料庫中所有與陰謀有關的活動的1.31％。

醫保區塊鏈應用的GDPR合規性

原文標題： GDPR Compliance for Blockchain Applications in Healthcare

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12913

作者： Anton Hasselgren, Paul Kengfai Wan, Margareth Horn, Katina Kralevska, Danilo Gligoroski, Arild Faxvaag

摘要： 當應用於醫療保健用例時，與區塊鏈相關的透明和分散的特徵既有吸引力又成問題。由於健康數據高度敏感，因此也受到嚴格監管以確保患者的隱私。同時，對健康數據和互操作性的需求也很高。除其他目標外，GDPR和HIPAA等監管框架旨在減輕健康數據中侵犯隱私的風險。區塊鏈功能可能會改善互操作性和對健康數據的訪問控制，並同時保留甚至增加患者的隱私。區塊鏈應用程式應解決對當前監管框架的合規性，以增加現實世界中的可行性。這項探索性工作表明，在健康領域公開發表的概念證明在一定程度上符合GDRP的要求。區塊鏈開發人員需要做出設計選擇以符合GDPR，因為當前尚無可用的區塊鏈平臺可以立即顯示合規性。

Tie-Decay網絡上的傳染病流行閾值

原文標題： Epidemic Thresholds of Infectious Diseases on Tie-Decay Networks

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12932

作者： Qinyi Chen, Mason A. Porter

摘要： 在網絡上的傳染病研究中，研究人員計算了流行閾值，以此作為信息手段，有助於預測疾病最終是否會感染大部分人口。網絡的結構通常會隨時間變化，這從根本上影響了傳播過程的動態，進而影響疾病傳播的流行閾值。現有的關於時態網絡中流行閾值的大多數研究都集中在離散時間的模型上，但是大多數現實世界中的網絡系統會隨著時間的推移不斷發展。在我們的工作中，我們通過研究聯繫衰變網絡上的SIS模型，將對時間的持續依賴性編碼為對易感性-易感性-易感性（SIS）過程的流行閾值的評估。我們為在領帶衰減網絡上傳播的SIS疾病隔間模型制定了流行病閾值，並進行了數值實驗以驗證得出的閾值條件。我們還研究了不同的因素-網絡的衰減係數，相互作用的頻率以及發生相互作用的底層社會網絡的稀疏性-導致閾值條件臨界值的減小或增大以及因此有助於或阻礙疾病的傳播。因此，我們證明了這些網絡的關係衰變特徵如何改變疾病傳播的結果。

基於「空間囚徒困境」的「不停學習」規則的動態願望

原文標題： Dynamic aspiration based on Win-Stay-Lose-Learn rule in Spatial Prisoner’s Dilemma Gam

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12819

作者： Zhenyu Shi, Wei Wei, Xiangnan Feng, Xing Li, Zhiming Zheng

摘要： 囚徒困境博弈是空間演化博弈中最常用的模型，被認為是描繪自私個體之間競爭的範例。近年來，基於抱負的策略更新規則Win-Stay-Lose-Learn已被證明是促進空間囚徒困境博弈中合作的有效模型，這導致抱負得到了很多關注。但是在許多研究中，個人願望是固定的這一假設與心理學最近的結果不一致。在本文中，根據期望值理論和成就動機理論，我們提出了一種基於Win-Stay-Lose-Learn規則的動態抱負模型，其中個人的抱負受到其回報的啟發。研究發現，動態願望對演化過程有重要影響，不同的初始願望導致不同的結果，分別稱為低願望下的穩定共存，中等願望下的依賴共存和高願望下的缺陷爆炸。此外，對導致合作者存在或叛逃者擴張的局部結構以及策略和期望等不同參數的演變過程進行了深入分析。結果，在不同的演化過程中獲得了導致叛逃者擴張和合作者生存的內在結構，這為演化提供了透徹的理解。相對於固定願望模型，動態願望對人口演變規律提供了更令人滿意的解釋，並且可以促進對囚徒困境原理的更深刻理解。

基於模型評估流行病風險的方法

原文標題： A model-based approach to assess epidemic risk

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12964

作者： Hugo Dolan, Riccardo Rastelli

摘要： 我們研究了國際航班如何促進流行病向全球的擴散。我們將飛行聯繫的基礎設施網絡與人口密度數據集相結合，以得出流動網絡，然後定義一個流行病框架來對疾病的傳播進行建模。我們的方法將隔室SEIRS模型與圖擴散模型結合起來，以刻畫人口分布的聚類性。所產生的模型的特徵在於，種群傳播SEIRS的動力學過程，其感染率的增高或降低取決於個體的活動能力。然後，我們使用模擬來表徵和研究各種現實情況，這些情況類似於最近傳播的COVID-19。至關重要的是，我們定義了一個可用於設計流行病緩解策略的正式框架：我們基於遺傳算法提出了一種優化方法，該方法可用於識別最佳的機場關閉策略，並可用於幫助制定緩解措施的決策及時流行。

超越COVID-19：網絡科學和可持續退出策略

原文標題： Beyond COVID-19: Network science and sustainable exit strategies

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12968

作者： James Bell, Ginestra Bianconi, David Butler, Jon Crowcroft, Paul C.W Davies, Chris Hicks, Hyunju Kim, Istvan Z. Kiss, Francesco Di Lauro, Carsten Maple, Ayan Paul, Mikhail Prokopenko, Philip Tee, Sara I. Walker

摘要： 在5月的 28 ^ th 和 29 ^ th 上，由ASU的Beyond Center和Moogsoft Inc.舉辦了一次為期兩天的研討會，旨在將對網絡科學和流行病學試圖為應對COVID-19大流行提供信息，以制定公共政策。流行病的核心是在網絡上動態發展的過程，並且是網絡科學中的關鍵研究領域。在研討會期間，對主題的狀態進行了廣泛的調查。我們在本文中總結了該主題的一系列觀點，以及作者認為可以找到未來研究的豐碩領域的地方。

當前COVID-19大流行動態的通用描述

原文標題： A universal generic description of the dynamics of the current COVID-19 pandemic

地址： http://arxiv.org/abs/2007.02715

作者： Heinrich Stolz, Dirk Semkat, Peter Grünwald

摘要： 正在進行中的COVID-19大流行正在挑戰社會的每個方面。從科學的角度來看，首要任務是預測大流行的動態，使政府能夠分配適當的資源和應對措施，並與事後的預測相比較來衡量這些措施的成功。絕大多數的流行病模型都基於具有大量擬合參數的廣泛模型，因此可以對世界上每個熱點進行單獨描述。如果不是不可能的話，這會使預測和比較麻煩。我們在這裡提出了一種不同的方法，即隨著時間的流逝而遠離描述，而是選擇封閉區域中的感染人數總數作為自變量。分析一些熱點數據，我們得出動力學的經驗公式，該公式僅取決於三個變量。最終的感染數量與一個稱為緩解因子的適合參數嚴格相關，而緩解因子又主要取決於封閉人群。儘管描述很簡單，但該描述適用於我們分析過的大約50個國家/地區中的每個國家，可以分開流行的不同浪潮，為政府措施的整體實用性提供了一個價值指標，並顯示了流行病何時結束。我們的模型對未發現的病例具有魯棒性，並允許所有國家（尤其是資源較少的國家）合理預測本國大流行的結果。

大流行城市的可持續開放街道規劃

原文標題： Planning for sustainable Open Streets in pandemic cities

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12548

作者： Daniel Rhoads, Albert Solé-Ribalta, Marta C. González, Javier Borge-Holthoefer

摘要： 大流行之後，學術界仍未解決城市人行道不足以適應社會距離的問題。除了孤立的工作（從人行道拓寬到無車通行的開放街道）以外，還需要城市採取大規模和定量的策略來應對COVID-19在使用公共空間時帶來的挑戰。主要障礙是全球普遍缺乏關於人行道基礎設施的公開數據，因此市政府尚未從將城市人行道視為網絡的複雜系統方法中受益。在這裡，我們利用來自三大洲十個城市的人行道幾何形狀，首先分析人行道和路基的幾何形狀，發現城市最常表現出公共空間的傲慢分布：相對於行人而言，不平衡且不公平。然後，我們將這些幾何形狀連接起來，以建立人行道網絡-與人行道網絡相鄰，但不能與之相提並論，因此在城市科學中非常有用。在不幹預的情況下，我們應用滲流理論來研究城市的人行道基礎設施是否能夠承受街道上強加的大流行性社會隔離。導致人行道網絡崩潰（通常寬度小於3米）時，需要採取謹慎的策略，並考慮到城市人行道和道路網絡之間的相互依賴關係，因為對行人進行的任何改善都會以汽車運輸為代價。在取得顯著成功的同時，我們提出了一種共享努力的啟發式方法，該方法可延遲人行道的連通性故障，同時保留道路網絡的功能。

COVID-19的建築物通風和其他緩解措施：以2020年冬季為重點

原文標題： The ventilation of buildings and other mitigating measures for COVID-19: a focus on winter 2020

地址： http://arxiv.org/abs/2009.12781

作者： RAMP Task 7 Members (The Royal Society 『Rapid Assistance for Modelling the Pandemic (RAMP)』 project. Task 7: Environmental and aerosol transmission)

摘要： 本報告回顧了在室內傳播COVID-19的知識，回顧了緩解措施，並考慮了對2020年冬季的影響。

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