ランダムグラフ エルデシュとレーニイによって研究された.→ER-model p:辺連結確率 N:ノード総数 分布:
スモールワールドネットワーク コンセプト:任意の二つのノード間が相対的に短い経路である.
スケールフリーネットワーク 成長と優先的選択→集合と進化のモデル化=動的性
クラスタ 集合性の測定→クラスタ係数: 完全グラフの総辺数:
次数分布 ランダムグラフ:平均次数<k>でピークを持つポワソン分布 スケールフリーネットワーク:ベキ乗則分布
スケールフリーモデルの定義 (1)成長:少ないノード数(m0)で始め,毎回m(<=m0)個の異なるノードと連結した新規ノードを追加する. (2)優先的選択:新規ノードのノードiへの連結確率Πは,ノードiの次数kiに依存する. 選択確率Π:
理論的アプローチ マスター方程式アプローチとレート方程式に従う,ノード次数の変動. 次数分布: t→∞:
マスター方程式,レート方程式 ・マスター方程式アプローチ 時間t,ノードi,導入時間tiで次数kを持つ確率P(k, ti, t)の時間変化 ・レート(反応速度)方程式アプローチ 時間tのとき次数kを持つノードの平均数Nk(t)に注目.Nk(t)の時間変化
モデルA(優先的選択なし,成長のみ) 選択確率: t→∞で次数分布は,指数関数的に衰退する.
モデルB(成長なし,優先的選択のみ) N個の孤立ノードで始め,ランダム選択と優先的選択のノードを連結する.次数分布は,ガウス分布に近くなる.
SFモデルの特徴 ・平均経路長 ・ノード間の相互関係 ・クラスタ係数 ベキ乗則C~N-0.75に比例して減少する.
適応度モデル ビアンコーニとバラバシは,実際のネットワークでノードが競争原理を持つことを論じた. →各ノードに適応度ηiを割り当てる. 選択確率: 大きな適応度を持つノードが小さな適応度を持つノードよりも速く次数を増加させる.
エラー耐性 辺の除去よりノードの除去のほうがダメージが大きい.
SFネットワークのエラー耐性 ランダムなノード除去よりもハブ優先なノード除去のほうが早くシステムが崩壊する. P(k0)から選択された次数k0のノードを考える. 臨界基準点: