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フラクタル性のある複雑ネットワークの臨界的性質と構造的特徴の間の一般的関係解明

阐明具有分形性质的复杂网络的关键性质和结构特征之间的一般关系

基本信息

批准号：
21K21302
负责人：
藤木結香
金额：
$ 2万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K21302/
关键词：
複雑ネットワークフラクタル臨界現象

项目摘要

本研究課題では前年度において、決定論的スケールフリー・フラクタル・ネットワーク（SFN）の既存モデルを一般化することによって、現実世界のSFNが示す多様な構造的特徴を再現することができる数理モデルを構築し、ネットワークの構造的特徴とモデルの形成条件との対応関係を明らかにした。これにより決定論的SFNモデルでは、長距離にわたり離れ合うノード間の負の次数相関（負の長距離次数相関）が現れること、また同じ次数分布と同じ隣接次数相関を有するSFNであっても、クラスター性によってパーコレーション臨界点と臨界指数に違いが生じることが明らかになった。本年度では、決定論的SFNにおいて典型的な性質である負の長距離次数相関が一般のSFNにおいて果たす役割について調べた。この目的のため、まず数値計算を用いて長距離次数相関を有するネットワークを生成し、パーコレーション転移における臨界的性質を調べた。その結果、これまで知られていた隣接次数相関だけでなく、次隣接ノード間の長距離次数相関もまた臨界的性質に強く影響を与えることが明らかになった。また決定論的SFNと同じ次数分布を有するネットワークの臨界的性質が長距離次数相関のはたらく距離に応じてもとのSFNに近づくという結果は、SFNの性質が長距離次数相関に支配されていることを示唆する。また、パーコレーション臨界点では、ネットワークの最大連結成分にフラクタル構造が見られることが広く知られている一方で、高いクラスター性を有するネットワークの次数相関は負になりにくいことが知られている。そこで、スケールフリー性のような強い次数揺らぎを有し、かつ高いクラスター性も有するようなネットワークとしてランダム二部グラフのプロジェクションに着目し、パーコレーション臨界点における最大連結成分の構造的性質を解析的に明らかにした。

This research topic generalizes the existing characteristics of deterministic SFN structures in the past year, and clarifies the characteristics of deterministic SFN structures in the present world. This is a deterministic SFN with negative frequency correlation between long and short distances. The SFN is a deterministic SFN with negative frequency correlation between long and short distances. This year, the deterministic SFN is typically negative and long-distance frequency dependent, and the SFN is generally positive and negative. The purpose of this calculation is to adjust the critical properties of long distance frequency correlation. The result is that the number of adjacent times is related to the number of adjacent times, and the number of adjacent times is related to the number of critical times. The critical properties of SFN are determined by the number of times of long distance dependence. The maximum link component of the product is known as the critical point of the product. The analysis of the properties of the maximum link component in the two-part structure is carried out at the critical point of the structure.