Impact of motif content on dynamic function of complex networks

Abstract

Das Muster der Über- und Unterrepräsentierung kleiner Subgraphen hat sich zu einer Standardmethode zur Charakterisierung komplexer Netzwerke und zur Evaluierung des Einflusses einer mesoskopischen Organisationsebene auf die Funktion eines Netzwerkes durchgesetzt. Diese Arbeit behandelt eine Reihe netzwerkbasierter Systeme mit dem Schwerpunkt auf Motiven. Zunächst wird eine analytische Vorhersage von Motivanzahl und Fluktuationen eingeführt. Sie wird benutzt um durch ungewöhnliche Grapheneigenschaften entstehende Motivsignaturen vorherzusagen. Wir diskutieren auch Artefakte, die durch Inkongruenzen zwischen dem untersuchten Netzwerk und seinem Nullmodell entstehen. In einem Modell sozialer Dynamik zeigen wir, dass erfolgreiche und erfolglose Agenten systematisch verschiedene lokale Motivnachbarschaften haben. In Koautorennetzwerken finden wir, dass einige systematisch erfolgreicher als andere sind. Schließlich behandeln wir das Netz der Zugverbindungen. Das wichtigste Ergebnis ist eine Korrelation zwischen Synchronisation und Verspätungsfortpflanzung. Dies kann in einem einfachen Lawinenmodell repliziert werden.