Complex cooperative networks from evolutionary preferential attachment.
Complex cooperative networks from evolutionary preferential attachment.
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来自进化优先依恋的复杂合作网络。
DOI：
10.1371/journal.pone.0002449
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发表时间：
2008-06-18
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Moreno, Yamir
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Poncela, Julia;Gomez-Gardenes, Jesus;Floria, Luis M.;Sanchez, Angel;Moreno, Yamir
尽管它与复杂网络的起源有关，但形式与功能之间的相互作用及其在网络形成中的作用在很大程度上仍未被探索。虽然最近的研究通过考虑预先存在的网络的重新布线过程来引入动力学，但我们通过提出一个进化的优先依恋模型来研究网络的增长和形成，其主要特征是节点吸引新链接的能力取决于一个由节点相互作用反过来控制的动态变量。作为一个具体的例子，我们通过分析囚徒困境给出的具有相互作用的社会网络的形成来关注合作的出现问题。所得网络表现出许多真实系统的特征，如无标度分布、合作行为和分层聚类。有趣的是，在静态网络中，合作者大多位于中间度节点的结果与观察到的合作行为有很大的不同。进化优先依恋机制指出了无标度网络的进化起源，通过适当选择描述节点相互作用的博弈，可能有助于理解复杂网络动力学中的类似反馈问题。
In spite of its relevance to the origin of complex networks, the interplay between form and function and its role during network formation remains largely unexplored. While recent studies introduce dynamics by considering rewiring processes of a pre-existent network, we study network growth and formation by proposing an evolutionary preferential attachment model, its main feature being that the capacity of a node to attract new links depends on a dynamical variable governed in turn by the node interactions. As a specific example, we focus on the problem of the emergence of cooperation by analyzing the formation of a social network with interactions given by the Prisoner's Dilemma. The resulting networks show many features of real systems, such as scale-free degree distributions, cooperative behavior and hierarchical clustering. Interestingly, results such as the cooperators being located mostly on nodes of intermediate degree are very different from the observations of cooperative behavior on static networks. The evolutionary preferential attachment mechanism points to an evolutionary origin of scale-free networks and may help understand similar feedback problems in the dynamics of complex networks by appropriately choosing the game describing the interaction of nodes.
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