Maleabilidade em redes complexas: efeitos de sucessivas remoções de arestas (2023)
- Authors:
- Autor USP: FURUTA, ROBERTO HIROSHI MATOS - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/D.76.2023.tde-04102023-084922
- Subjects: REDES COMPLEXAS; TEORIA DOS GRAFOS
- Keywords: Ciência das redes; Complex networks; Grafos; Graphs; Maleabilidade; Malleability; Network science
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A disseminação recente de tecnologias de monitoramento e simulação tem levado a um aumento na captação e geração de dados. Para modelar estes sistemas, é comum se utilizar redes complexas por poder incorporar conexões entre os elementos em sua estrutura. Este estudo aborda uma medida recém-introduzida, a maleabilidade de redes complexas, com foco nos modelos Erdös-Rényi, Watts-Strogatz e Barabási-Albert, estimando-a com base no coeficiente de agrupamento. A maleabilidade pode ser interpretada como a quantidade efetiva de estados isomórficos que uma rede pode assumir diante de modificações específicas. No entanto, calculá-la por meio da determinação de isomorfismos é custoso e não fornece um valor intuitivo quando o interesse é quantificar a variabilidade de uma medida particular. Para superar essas limitações, é possível estimá-la considerando-se uma ou mais medidas. Neste estudo, foca-se na maleabilidade estimada em relação ao coeficiente de agrupamento médio, medida selecionada por avaliar o grau de interconexão de um nó com seus vizinhos e boa eficiência computacional. A pesquisa concentra-se na remoção de arestas como uma modificação incremental nas redes, escolhidas com base em três critérios: aleatório, maximização e minimização da maleabilidade estimada. Nos experimentos, foi observado que, nas redes do tipo Watts-Strogatz, a maleabilidade mostra um aumento acentuado até atingir um pico, seguido por um declínio suave. O mesmo padrão é observado na curva de maximizaçãoda mesma, porém otimizado. Em contraste, a curva de minimização da maleabilidade apresenta um decrescimento suave e uniforme. Também nota-se que, em todos os modelos, as remoções que minimizam a maleabilidade resultaram no maior valor médio do coeficiente de agrupamento observado. Para investigar o impacto das remoções de arestas nas redes em simulações de dinâmicas, realizamos caminhadas aleatórias em cada uma das redes mencionadas. A ativação de nós em cada caminhada e a correlação entre essa ativação e os graus de entrada e saída ao longo das remoções foram determinadas. Essa correlação, denominada steering coefficient, foi comparada entre os três critérios de remoção de arestas mencionados anteriormente. Observa-se que a remoção aleatória de arestas tende a diminuir o steering coefficient, enquanto as remoções que minimizam a maleabilidade preservam essa correlação. As remoções que maximizam a maleabilidade mostram um perfil intermediário. Um achado notável é a alta robustez do steering coefficient em relação às remoções que minimizam a maleabilidade nas redes do tipo Watts-Strogatz. Acreditamos que, embora focado em uma combinação específica de modelos e critérios, este trabalho apresenta um avanço na compreensão das redes analisadas por meio dessa nova medida
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 12.09.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
FURUTA, Roberto Hiroshi Matos. Maleabilidade em redes complexas: efeitos de sucessivas remoções de arestas. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76135/tde-04102023-084922/. Acesso em: 28 abr. 2024. -
APA
Furuta, R. H. M. (2023). Maleabilidade em redes complexas: efeitos de sucessivas remoções de arestas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76135/tde-04102023-084922/ -
NLM
Furuta RHM. Maleabilidade em redes complexas: efeitos de sucessivas remoções de arestas [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76135/tde-04102023-084922/ -
Vancouver
Furuta RHM. Maleabilidade em redes complexas: efeitos de sucessivas remoções de arestas [Internet]. 2023 ;[citado 2024 abr. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76135/tde-04102023-084922/ - Maleabilidade de redes complexas para topologias variadas
- Remoções consecutivas de arestas de redes complexas e seus efeitos na correlação entre grau e ativação por caminhadas aleatórias
- Maleabilidade de redes complexas ao longo de sucessivas remoções de arestas
- Maleabilidade de redes complexas para diversas topologia
- Remoções de arestas condicionadas por maleabilidade e seus efeitos na ativação de nós em redes complexas
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- Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos - SIFSC, 9
- Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos - SIFSC, 7
- Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos - SIFSC, 10
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.76.2023.tde-04102023-084922 (Fonte: oaDOI API)
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