基于Web 2.0的边与节点同时增长网络模型

熊菲; 刘云; 司夏萌; 丁飞

doi:10.7498/aps.59.6889

摘要

模拟了Web 2.0网络的发展过程并研究其拓扑结构,分析某门户网站实际博客数据的度分布、节点度时间变化,发现与先前的无标度网络模型有所差别. 根据真实网络的生长特点,提出了边与节点同时增长的网络模型,包括随机连接及近邻互联的网络构造规则. 仿真研究表明,模拟的网络更接近实际,在没有优先连接过程时,模型能得到幂率的度分布, 并且网络有更大的聚类系数以及正的度相关性.

关键词:

We investigate the growing process and topological features of Web 2.0 networks. By analyzing the network’s degree distribution, average degree and time evolution of the node degree of an actual blog on portal website, we found these properties are different from those of the former scale-free network models. According to the growth characteristics of actual networks, we put forward a new type of network with synchronously increasing nodes and edges, including construction algorithms of randomly linking and connection between close neighbours. The simulation results show that the networks generated from our model have power-law degree distribution in case of absence of the preferential attachment process, and the clustering coefficient increases and the connectivity correlations are assortative.

Keywords:

作者及机构信息

1.
北京交通大学通信与信息系统北京市重点实验室,北京 100044

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60972012)、北京市自然科学基金(批准号:4102047)、教育部哲学人文社会科学研究重大课题(批准号:08WL1101)、北京市教育委员会学科建设与研究生建设项目(批准号:JXKJD20090001)和科技人员服务企业计划(2009GJA00048)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Key Laboratory of Communication and Information Systems-Beijing Jiaotong University, Beijing Municipal Commission of Education, Beijing 100044, China

参考文献

[1]	Newman M E J 2001 Phys. Rev. E 64 016132
[2]	Newman M E J 2001 Proc. Nat. Acad. Sci. 98 404
[3]	Jeong H, Tombor B, Albert R, Oltvai Z N, Barabasi A L 2000 Nature 407 651
[4]	Lee T I, Rinaldi N J, Robert F, Odom D T, Bar-Joseph Z, Gerber G K, Hannett N M, Hannett C T, Thompson C M, Simon I, Zeitlinger J, Jennings E G, Murray H L, Gordon D B, Ren B, Wyrick J J, Jean-Bosco T, Volkert T L, Fraenkel E, Gifford D K, Young R A 2002 Science 298 799
[5]	Dietz H, Rief M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 098101
[6]	Adamic L A, Huberman B A, Barabasi A, Albert R, Jeong H, Bianconi G 2000 Science 287 2115
[7]	Pastor-Satorras R, Vazquez A, Vespignani A 2001 Phys. Rev. Lett. 87 258701
[8]	Juanico B, Sanejouand Y H 2007 Phys. Rev. Lett. 99 238104
[9]	Erdos P, Renyi A 1959 Publ. Math. 6 290
[10]	Watts D J, Strogatz S H 1998 Nature 393 440
[11]	Barabasi A L, Albert R 1999 Science 286 509
[12]	Albert R, Barabasi A L 2002 Phys. Rev. Mod. 74 47
[13]	Huang Z X, Wang X R, Zhu H 2004 Chin. Phys. 13 273
[14]	Li J, Xiao J H, Jiang P Q, Zhou T, Wang W X 2006 Acta Phys. Sin. 55 4051 (in Chinese) [李季、肖井华、蒋品群、周涛、王文旭 2006 55 4051]
[15]	Pan Z F, Wang X F 2006 Acta Phys. Sin. 55 4058 (in Chinese) [潘灶烽、汪小帆 2006 55 4058]
[16]	Hwang D U, Boccaletti S, Moreno Y, Lopez-Ruiz R 2005 Math. Biosoi. Engng. 2 317
[17]	Klemm K, Eguiluz V M 2002 Phys. Rev. E 65 036123
[18]	Wang W X, Wang B H, Hu B, Yan G, Ou Q 2005 Phys. Rev. Lett. 94 188702
[19]	Jost J, Joy M P 2002 Phys. Rev. E 66 036126
[20]	Hu M B, Jiang R, Wu Y H, Wang W X, Wu Q S 2008 Physica A 387 4967
[21]	Li P P, Zheng D F, Hui P M 2006 Phys. Rev. E 73 056128
[22]	Yan G, Fu Z Q, Ren J, Wang W X 2007 Phys. Rev. E 75 016108
[23]	Kozma B, Barrat A 2008 Phys. Rev. E 77 016102
[24]	Kozma B, Barrat A 2007 Physica A 41 224020
[25]	Zhou J, Liu Z H, Li B W 2007 Phys. Lett. A 368 458
[26]	Nekovee M, Moreno Y, Bianconi G, Marsili M 2007 Physica A 374 457
[27]	Moreno Y, Nekovee M, Pacheco A F 2004 Phys. Rev. E 69 066130
[28]	Wu H, Xiao J H, Wu Z Y, Yang J Z 2007 Acta Phys. Sin. 56 2037 (in Chinese) [吴晔、肖井华、吴智远、杨俊忠 2007 56 2037]
[29]	Zhang L, Liu Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 5419 (in Chinese) [张立、刘云 2008 57 5419]

施引文献

[1]	Newman M E J 2001 Phys. Rev. E 64 016132
[2]	Newman M E J 2001 Proc. Nat. Acad. Sci. 98 404
[3]	Jeong H, Tombor B, Albert R, Oltvai Z N, Barabasi A L 2000 Nature 407 651
[4]	Lee T I, Rinaldi N J, Robert F, Odom D T, Bar-Joseph Z, Gerber G K, Hannett N M, Hannett C T, Thompson C M, Simon I, Zeitlinger J, Jennings E G, Murray H L, Gordon D B, Ren B, Wyrick J J, Jean-Bosco T, Volkert T L, Fraenkel E, Gifford D K, Young R A 2002 Science 298 799
[5]	Dietz H, Rief M 2008 Phys. Rev. Lett. 100 098101
[6]	Adamic L A, Huberman B A, Barabasi A, Albert R, Jeong H, Bianconi G 2000 Science 287 2115
[7]	Pastor-Satorras R, Vazquez A, Vespignani A 2001 Phys. Rev. Lett. 87 258701
[8]	Juanico B, Sanejouand Y H 2007 Phys. Rev. Lett. 99 238104
[9]	Erdos P, Renyi A 1959 Publ. Math. 6 290
[10]	Watts D J, Strogatz S H 1998 Nature 393 440
[11]	Barabasi A L, Albert R 1999 Science 286 509
[12]	Albert R, Barabasi A L 2002 Phys. Rev. Mod. 74 47
[13]	Huang Z X, Wang X R, Zhu H 2004 Chin. Phys. 13 273
[14]	Li J, Xiao J H, Jiang P Q, Zhou T, Wang W X 2006 Acta Phys. Sin. 55 4051 (in Chinese) [李季、肖井华、蒋品群、周涛、王文旭 2006 55 4051]
[15]	Pan Z F, Wang X F 2006 Acta Phys. Sin. 55 4058 (in Chinese) [潘灶烽、汪小帆 2006 55 4058]
[16]	Hwang D U, Boccaletti S, Moreno Y, Lopez-Ruiz R 2005 Math. Biosoi. Engng. 2 317
[17]	Klemm K, Eguiluz V M 2002 Phys. Rev. E 65 036123
[18]	Wang W X, Wang B H, Hu B, Yan G, Ou Q 2005 Phys. Rev. Lett. 94 188702
[19]	Jost J, Joy M P 2002 Phys. Rev. E 66 036126
[20]	Hu M B, Jiang R, Wu Y H, Wang W X, Wu Q S 2008 Physica A 387 4967
[21]	Li P P, Zheng D F, Hui P M 2006 Phys. Rev. E 73 056128
[22]	Yan G, Fu Z Q, Ren J, Wang W X 2007 Phys. Rev. E 75 016108
[23]	Kozma B, Barrat A 2008 Phys. Rev. E 77 016102
[24]	Kozma B, Barrat A 2007 Physica A 41 224020
[25]	Zhou J, Liu Z H, Li B W 2007 Phys. Lett. A 368 458
[26]	Nekovee M, Moreno Y, Bianconi G, Marsili M 2007 Physica A 374 457
[27]	Moreno Y, Nekovee M, Pacheco A F 2004 Phys. Rev. E 69 066130
[28]	Wu H, Xiao J H, Wu Z Y, Yang J Z 2007 Acta Phys. Sin. 56 2037 (in Chinese) [吴晔、肖井华、吴智远、杨俊忠 2007 56 2037]
[29]	Zhang L, Liu Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 5419 (in Chinese) [张立、刘云 2008 57 5419]

[1]	阮逸润, 老松杨, 王竣德, 白亮, 侯绿林. 一种改进的基于信息传播率的复杂网络影响力评估算法. , 2017, 66(20): 208901. doi: 10.7498/aps.66.208901
[2]	郭进利. 非均齐超网络中标度律的涌现富者愈富导致幂律分布吗?. , 2014, 63(20): 208901. doi: 10.7498/aps.63.208901
[3]	李雨珊, 吕翎, 刘烨, 刘硕, 闫兵兵, 常欢, 周佳楠. 复杂网络时空混沌同步的Backstepping设计. , 2013, 62(2): 020513. doi: 10.7498/aps.62.020513
[4]	郝崇清, 王江, 邓斌, 魏熙乐. 基于稀疏贝叶斯学习的复杂网络拓扑估计. , 2012, 61(14): 148901. doi: 10.7498/aps.61.148901
[5]	刘刚, 李永树. 基于引力约束的复杂网络拥塞问题研究. , 2012, 61(10): 108901. doi: 10.7498/aps.61.108901
[6]	周漩, 张凤鸣, 李克武, 惠晓滨, 吴虎胜. 利用重要度评价矩阵确定复杂网络关键节点. , 2012, 61(5): 050201. doi: 10.7498/aps.61.050201
[7]	张聪, 沈惠璋, 李峰, 杨何群. 复杂网络中社团结构发现的多分辨率密度模块度. , 2012, 61(14): 148902. doi: 10.7498/aps.61.148902
[8]	崔爱香, 傅彦, 尚明生, 陈端兵, 周涛. 复杂网络局部结构的涌现:共同邻居驱动网络演化. , 2011, 60(3): 038901. doi: 10.7498/aps.60.038901
[9]	田柳, 狄增如, 姚虹. 权重分布对加权网络效率的影响. , 2011, 60(2): 028901. doi: 10.7498/aps.60.028901
[10]	司夏萌, 刘云. 虚拟社区中人际交互行为的统计分析研究. , 2011, 60(7): 078903. doi: 10.7498/aps.60.078903
[11]	闫小勇, 王明生. 增长速度对合作网络参与者节点度分布的影响. , 2010, 59(2): 851-858. doi: 10.7498/aps.59.851
[12]	何敏华, 张端明, 王海艳, 李小刚, 方频捷. 基于无标度网络拓扑结构变化的舆论演化模型. , 2010, 59(8): 5175-5181. doi: 10.7498/aps.59.5175
[13]	陈华良, 刘忠信, 陈增强, 袁著祉. 复杂网络的一种加权路由策略研究. , 2009, 58(9): 6068-6073. doi: 10.7498/aps.58.6068
[14]	李涛, 裴文江, 王少平. 无标度复杂网络负载传输优化策略. , 2009, 58(9): 5903-5910. doi: 10.7498/aps.58.5903
[15]	吕翎, 张超. 一类节点结构互异的复杂网络的混沌同步. , 2009, 58(3): 1462-1466. doi: 10.7498/aps.58.1462
[16]	王丹, 于灏, 井元伟, 姜囡, 张嗣瀛. 基于感知流量算法的复杂网络拥塞问题研究. , 2009, 58(10): 6802-6808. doi: 10.7498/aps.58.6802
[17]	郭进利, 汪丽娜. 幂律指数在1与3之间的一类无标度网络. , 2007, 56(10): 5635-5639. doi: 10.7498/aps.56.5635
[18]	许丹, 李翔, 汪小帆. 复杂网络病毒传播的局域控制研究. , 2007, 56(3): 1313-1317. doi: 10.7498/aps.56.1313
[19]	李季, 汪秉宏, 蒋品群, 周涛, 王文旭. 节点数加速增长的复杂网络生长模型. , 2006, 55(8): 4051-4057. doi: 10.7498/aps.55.4051
[20]	郭进利. 供应链型网络中双幂律分布模型. , 2006, 55(8): 3916-3921. doi: 10.7498/aps.55.3916

计量

文章访问数: 7925
PDF下载量: 895
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

搜索

留言板