基于演化博弈的社交网络模型演化的研究_刘群.pdfVIP

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 23 (2013) 238902 基于演化博弈的社交网络模型演化研究* 刘群 易佳† ( 重庆邮电大学, 计算智能重庆市重点实验室, 重庆 400065 ) ( 2013 年5 月11 日收到; 2013 年8 月22 日收到修改稿) 社会网络研究的兴起, 为网络演化规律研究提供了有效工具, 但大多数研究集中从宏观机制评估网络演化的动 态过程. 本文基于公共品博弈, 通过演化博弈与网络拓扑共演化方式, 从微观角度提出了多社区动态网络演化模型 (dMCPGG). 即以节点间演化博弈为动力, 修改节点间边的关系, 驱动网络拓扑演化. 考虑到网络异质性, 采用基于拓 扑势的偏好规则更准确全面的描述节点影响力. 通过数值模拟和仿真实验, 验证了本模型的合理性, 不仅重现了无 标度网络及随机网络的节点度、聚类系数及平均路径长度的结构特性, 还准确捕捉到真实社交网络的演化过程. 关键词: 公共品博弈, 拓扑势, 偏好选择, 共演化 PACS: 89.75.Hc, 89.75.Fb DOI: 10.7498/aps.62.238902 聚类系数能提高网络合作频率. 杨涵新等通过偏好 1 引言 策略获得收益最大化1718 , 但未考虑个体差异性, 且个体选择参考策略时未考虑短程场影响. 这些工 网络演化的研究是当今网络社会科学的重要 作主要研究网络结构对个体合作的影响, 而对网络 领域, 通过对网络形成机制以及演化规律研究, 加 演化过程研究相对较少1920 . 因此, 在我们工作中, 深了对网络行为的理解并对网络日常管理有着重 通过BA 模型构建基本网络结构, 根据演化博弈模 要意义. 型修改节点边的关系, 驱动网络拓扑演化. 同时, 我 在社交网络演化过程中, 传统关注点主要集中 们考虑到被选节点短程场影响, 采用拓扑势方法计 在网络拓扑结构及其性质的演化过程. Klemm 等提 算节点重要性. 为模拟现实网络复杂性, 我们分析 1 了多社区无标度网络的演化过程, 发现由本模型生 出具有高聚类系数特性的网络模型 . Chen 等提 出的局域世界优先连接模型能保持无标度网络的 成的网络具有良好的网络结构性质. 并且我们将 2 模型成功应用于美国 109 届议会成员网络, 通过与 鲁棒性 . Bianconi 等认为节点偏好连接与适应度 3 3 21 有关, 提出了适应度模型 . Barrat 等提出了边权动 dM SB 方法 的对比进一步确定模型的适用性 4 和可靠性. 态演化机理 . 另一方面, 许多学者采取数学动态 模型、物理过程以及演化博弈思想, 通过研究网络 5−8 的动力学演化机理了解网络拓扑演化过程 . 文 2 基于演化博弈的多社区动态网络演 献[9] 采取耗散级联动力学从局部到宏观研究系统 化模型 自组织临界性. 上述方法及模型要么偏向节点偏好 选择, 对已存在的结构关系研究较少, 要么偏向动 2.1 演化博弈模型 力学研究, 关注演化