“小世界”網絡理解

1998年Watts和Strogatz在Nature上發表了《Collective dynamics of ‘small-world’ networks》,首次提出了小世界網絡。

論文地址:http://worrydream.com/refs/Watts-CollectiveDynamicsOfSmallWorldNetworks.pdf

小世界網絡(small world對應於規則網絡(即所有節點僅與其最近鄰居相關)和隨機網絡(即所有節點隨機相關)之間的中間狀態。

以圖片爲例

規制網絡:一共有20個節點,規定每個節點有4個臨近節點(即左右各2個),每個節點只能和臨近節點相連(即產生關係)。

然後P是重連概率,就是每條邊重新連接的概率,(具體重新連接的規制中論文裏有)

P=0是每條邊都不重連,即還是規制網絡

P=1是每條邊都重新連接了,即變成了隨機網絡

P=(0,1)是部分邊進行了重新連接,即小世界網絡

 

小世界網絡裏面有兩個重要參數:

特徵路徑長度L:網絡中任意兩點的最短連通路徑的邊數

聚類係數C:某節點的邊數和該節點可構造的最多邊數的比值。

直觀理解就是:

特徵路徑長度:有兩個不認識的人,但是發現他倆只要通過六個人介紹一下,就認識了,它們的特徵路徑長度就是六。

聚類係數:用到微信裏面,就是兩個人之間朋友圈的重合度,在[0.1]之間。

 

一些附帶知識點:

當重連概率P較小的時候,網絡即具有較短的平均路徑長度又具有較高的聚類係數。

真實世界的網絡模型大都可以用小世界模型來建立。

小世界網絡被認爲是有效的網絡體系結構,平衡了網絡集成和隔離過程,表現了正常人腦功能的特徵。

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