Noise enhances information transfer in hierarchical networks.
Noise enhances information transfer in hierarchical networks.
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DOI：
10.1038/srep01223
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发表时间：
2013
影响因子：
4.6
通讯作者：
Sloot, Peter M. A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Czaplicka, Agnieszka;Holyst, Janusz A.;Sloot, Peter M. A.
我们研究了噪声对分层网络中以包的形式传送信息的影响。对人工树网络、无标度Ravasz-Barabási网络以及由前安然员工的电子邮件地址组成的真实网络进行了数值模拟。考虑了两种类型的噪声。一个与包动态有关，负责包路径的随机部分。第二种源于初始网络拓扑结构的随机变化。我们发现噪声可以增强信息的传递。当两种噪声都调到特定值时，系统具有最优的性能，这对应于随机共振现象。有一个重要的协同作用，为两个嘈杂的组件。我们还发现，由不同程度的节点组成的分层网络在信息传递方面比具有固定分支因子的树更有效。
We study the influence of noise on information transmission in the form of packages shipped between nodes of hierarchical networks. Numerical simulations are performed for artificial tree networks, scale-free Ravasz-Barabási networks as well for a real network formed by email addresses of former Enron employees. Two types of noise are considered. One is related to packet dynamics and is responsible for a random part of packets paths. The second one originates from random changes in initial network topology. We find that the information transfer can be enhanced by the noise. The system possesses optimal performance when both kinds of noise are tuned to specific values, this corresponds to the Stochastic Resonance phenomenon. There is a non-trivial synergy present for both noisy components. We found also that hierarchical networks built of nodes of various degrees are more efficient in information transfer than trees with a fixed branching factor.
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