复杂网络稀疏性的统计物理研究综述

大多数实际存在的复杂网络是稀疏的,即网络平均度远小于节点数:k—N.到目前为止,关于这一性质的起源,它对于网络功能与网络上动力学过程的影响,可能的应用价值的研究还都远远不足.实际上,稀疏性与网络的其它拓扑性质密切相关.近几年来,人们对复杂网络稀疏性的相关效应从理论和实验两个方面都做了深入的研究,但是,还缺乏原理性的探讨.从统计物理的视角出发,稀疏性应当被看作复杂系统中个体之间相互作用的涌现性质,而不应当是现有模型中先验的前提.本文拟就复杂网络稀疏性的统计物理研究作一综述.     

基于复杂网络的统计信息数据挖掘的研究

统计信息是区域可持续发展中重要的信息资源,涵盖了人口、农业、工业、经济等各类数据.从大量的统计信息中挖掘出更多有价值的信息,从而得到决策支持依据.通过统计信息数据挖掘的研究,从理论和仿真两方面探讨复杂网络理论在统计学研究中应用的一种.阐述基于统计数据构建社会经济系统网络的概念和复杂网络的度及其分布、平均路径长度、集群系数和介数等统计性质,挖掘这些性质在社会经济网络中的统计规律和性质,并给出复杂网络研究在决策和管理中的指导意义.     

复杂系统结构及动力学现象的统计物理研究

近年来生物学、信息学和社会科学海量数据的积累,推动了各类定量分析手段的发展.统计力学作为联系多体系统微观与宏观描述的数学理论,在复杂性科学的发展历程中正发挥着作用.本文结合复杂网络和非平衡态系统的若干研究成果,对统计物理方法在复杂现象的描述、主要变量及其相互依赖关系的确定、模型的提出与分析、及普适性规律的发现等方面的进展作一简单介绍,并探讨统计物理学与相应学科深层次交叉所面临的机遇和挑战.     

网络论坛人类行为动力学实证分析

从帖子和用户两个角度对网络论坛的人类行为动力学特征进行实证统计和分析.对帖子属性的统计分析发现,帖子的回复次数、吸引的不同用户数均服从幂律分布,而帖子的浏览次数分布没有明显的规律性;帖子的浏览次数和回复次数之间存在明显的正相关性,且二者的比值大于等于10.对用户发帖、回帖行为的统计分析发现,用户发帖数、回帖数、回复的不同主帖数均服从幂律分布,说明网络论坛用户行为具有很强的异质性,大多数用户很少发帖或回帖,关注范围也比较小,只有少数活跃用户经常发帖或回帖,关注面非常广;还发现单个用户单日回帖数以及单个用户针对单个主帖的回复数也均服从幂律分布,存在少数用户在个别日子里发表大量回帖和少数用户针对少量主帖发表大量回帖的现象.这些结论对于在线用户行为建模具有重要的指导意义,也为网络舆情监控和网络水军发现提供了新的思路.     

基于复杂网络的微信网络信息传播研究

近三年,微信迅速发展成为最热门的社交平台。通过对微信网络的基本数据描述和复杂网络分析方法,对微信网络结构拓扑性质进行了分析。构建腾讯微信社交网络,得到度分布、聚集系数、平均路径长度等复杂网络统计性质,得出了微信网络的无标度特性和小世界特性,为研究信息在微信中的传播性质,对腾讯微信数据进行实证分析,结合实际案例,评价了微信网络拓扑结构对网络信息传播的影响。     

复杂网络研究的概率统计方法

本文介绍了复杂网络研究的前沿理论一随机复杂网络理论．我们以BA模型为例运用连续统方法分析了无标度网络的统计力学特征，说明概率统计在复杂网络研究中的应用．     

网络的平均度对复杂网络上动力学行为的影响

本文考察了网络的平均度对网络上的同步、博弈和传播动力学行为的影响.结果发现,随着平均度的增大,复杂网络会表现出更优的同步能力,在博弈中合作率会显著提升,在传播动力学中传播范围会明显扩大.但平均度对这几种动力学行为的影响强度却是不同的:对于同步来说,平均度比较小时效果更明显;对于博弈来说,合作概率随着平均度的增加线性增加;而对于传播来说,平均度较大时效果较显著.另外,本文还发现一个有趣的现象:度分布异质性很强的无标度网络表现出比预想中强得多的同步能力,尤其是对于耦合矩阵是归一化的拉普拉斯矩阵的情况.本文定量地分析了平均度对网络上的几个重要动力学行为的影响.进一步深化了人们对平均度的影响的认识.     

人类信息行为的多任务和协调框架

介绍了人类信息行为(HJB)的概念及其内涵,提出了一个在HIB背景下,包括信息查找、查询、意义构建、组织和利用任务间相互作用的模型.这一模型反映了人类信息行为的任务综合与协调.也为进一步研究提供了新的思路.     

复杂动态网络同步控制及其在信息物理系统中的应用

信息物理系统是一个高度复杂的物理系统,物联网被认为是信息物理系统的一种简约应用.基于复杂动态网络及其同步控制思想,研究信息物理系统中的控制问题.首先,阐述复杂动态网络模型、复杂动态网络同步控制、网络故障诊断;其次,提出信息物理系统中的控制问题,分析复杂动态网络同步控制技术在信息物理系统控制中的应用;最后,对信息物理系统中控制问题的研究提出建议.     

加权网络的常用统计量

加权网络是复杂网络研究的一个重要分支,连边权重的异质性有助于刻画复杂系统的各种特性.但长期以来,由于加权网络上各种统计量的定义不统一、物理意义不明确,很多学者直接抛弃交互作用的强度,使用门限值将加权网络变为二值无权网络后再进行研究.本文综述了加权网络上常用的统计量,并简要介绍了这些统计量在实际复杂系统分析中的应用.本研究有助于相关研究人员明确各种加权网络统计量的物理意义,使用加权网络对复杂系统进行分析和刻画.同时,理解各种常用统计量的内在联系和应用背景是构造更有效加权网络统计量的基础.最后介绍了各种权重网络的随机化置乱方法,为分析和理解实际加权网络统计量的绝对值提供了参考和比较.     

独树一帜的统计物理理论——子动力学

介绍了子动力学基本思想,描述了子动力学基本框架与复谱的意义,并提出了相似网络的模型及扩张空间技术在反量子信息密码传输中的应用.     

复杂网络上博弈行为演化的合作激励

通过引入人类社会组织的激励机制,研究网络初始状态存在少量合作者时的囚徒困境博弈行为演化,着重探讨激励机制在网络结构作用条件下对群体合作行为产生的影响.首先从理论层面分析当方格网上存在一个合作者时,合作行为演化形成合作者聚集结构的激励条件;然后采用仿真实验方法研究方格网、规则小世界网络和异质小世界网络上随机分布少量合作者时,激励机制对合作行为演化的影响.研究发现,激励机制在不同的网络结构上总体表现出对合作行为演化的促进作用.但是在方格网和规则小世界网络上,由于节点度的同质化效应,针对合作行为的激励有时不一定会产生更好的合作状态,甚至可能起到负面的效果.     

基于超市交易信息数据挖掘的城市居民消费行为研究

以数据挖掘中的关联规则挖掘技术为工具,对大型超市会员消费信息数据进行挖掘,对城市居民的消费观念、消费习惯和消费心理等消费行为进行了分析,指出最终的挖掘结果可为政府制定民生政策和超市企业进行营销提供科学决策依据。     

群落网络中信息传播规律的研究

【目的】介于具有群落结构的复杂网络上信息传播的现实意义,本文对其传播规律进行了研究。【方法】通过随机交叉换边的方法调节群落网络的模块化强度,计算在不同的外部边数量下传播源所在群落、任意群落和网络整体的传播特性。【结果】对网络整体而言传播范围先变大后变小,最大值对应于集聚系数和外部边数量之间竞争的平衡点;增加传播源的数量会使得最优传播范围对应的外部边数量增加;就单次传播来说非传播源所在的群落的传播范围可能大于、小于、或大或小于传播源所在的群落。【结论】在群落网络中,信息的传播情况非常复杂,若要深入研究信息在群落网络上的传播行为,应具体问题具体分析。     

CNKI资源利用与高校用户信息行为统计分析

基于CNKI数据库使用统计数据,通过用户对文献的使用、检索等方面的数据分析,全面揭示了用户对于CNKI数据库的使用规律、资源需求、检索方式及选择偏好等,分析了高校用户的信息行为,以提高数字资源服务质量,优化服务模式,促进高校信息素养教育发展。     

基于复杂网络的混沌同步研究

根据Lyapunov稳定性理论,分别给出了环状网络和全局耦合网络渐近同步和指数同步的充分条件.并对两种不同结构网络的同步性能进行了比较,发现全局耦合网络同步性能更好.最后以Lorenz混沌系统为节点,分别对4个节点的环状网络和全局耦合网络的混沌同步进行了数值仿真,验证了结论的可靠性.     

Meta-Path-Based Search and Mining in Heterogeneous Information Networks

Information networks that can be extracted from many domains are widely studied recently. Different functions for mining these networks are proposed and developed, such as ranking, community detection, and link prediction. Most existing network studies are on homogeneous networks, where nodes and links are assumed from one single type. In reality, however, heterogeneous information networks can better model the real-world systems, which are typically semi-structured and typed, following a network schema. In order to mine these heterogeneous information networks directly, we propose to explore the meta structure of the information network, i.e., the network schema. The concepts of meta-paths are proposed to systematically capture numerous semantic relationships across multiple types of objects, which are defined as a path over the graph of network schema. Meta-paths can provide guidance for search and mining of the network and help analyze and understand the semantic meaning of the objects and relations in the network. Under this framework, similarity search and other mining tasks such as relationship prediction and clustering can be addressed by systematic exploration of the network meta structure. Moreover, with user’s guidance or feedback, we can select the best meta-path or their weighted combination for a specific mining task.     

含有免疫作用的SIR传染病模型在复杂网络上的动力学行为

研究含有免疫作用的易感染者-感染者-移出者传染病模型(SIR模型)在复杂网络上的动力学行为.首先考虑具有齐次性质的复杂网络（度分布服从指数分布）中免疫作用对疾病传播的影响,然后讨论具有非齐次性质的复杂网络（度分布不服从指数分布,如幂分布）中免疫作用以及非齐次性质对疾病传播的影响.     

基于群体特征的复杂网络信息传播建模

为对不同人群中信息传播进行有效控制,建立了基于群体特征的复杂网络信息传播模型,研究了网络拓扑结构、社会强化作用和群体传播特征对信息传播的影响. 仿真结果表明:群体传播特征的同质性更有利于信息的传播;小世界网络中行为传播范围较广,无标度网络在传播过程早期具有最快的传播速度;信息传播的范围随社会强化作用的增加而增加,异质群体中这一趋势更加明显.      

基于演化涌现的复杂信息网络设计优化

 针对复杂信息网络设计优化问题,分析了复杂信息网络特性,提出了基于演化涌现的复杂信息网络设计优化方法和拓扑结构演化模型。该设计优化方法以融贯论为指导,采用系统分析、建模分析和仿真分析相结合技术途径对复杂信息网络设计优化问题进行多尺度研究,树立基于网络化思维的安全观,突出网络拓扑结构设计,强化网络可控性、安全性和健壮性,体现局域结构演化形成功能整体涌现。拓扑结构演化模型综合选取网络建设成本、时延、健壮性和吞吐量等网络工程特征参数作为网络演化动力,通过调整参数权重生成优化网络。对实测ISP路由器级网络数据的仿真实验表明,方法模型具有可行性、有效性和扩展性,可加深对复杂信息网络动力学行为认识,促进信息网络科学发展。